JP5537629B2 - Spatial and spectral wavefront analysis measurement method and apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は波面分析全般及び波面分析の種々応用に関する。 The present invention relates to general wavefront analysis and various applications of wavefront analysis.
以下の特許及び出版物が本分野における最新の技術情報であると認められる。
米国特許:
5,969,855; 5,969,853; 5,936,253; 5,870,191; 5,814,815; 5,751,475; 5,619,372; 5,600,440; 5,471,303; 5,446,540; 5,235,587; 4,407,569; 4,190,366;
米国以外の国における特許:
JP 9230247(要約)、JP 9179029(要約)、JP 8094936(要約)、JP 7261089(要約)、JP7225341(要約)、JP 6186504(要約);
他の出版物:
Phillion D.W.著、「位相ズレ干渉アルゴリズムの一般的生成方法」-Applied Optics, Vol.36, 8098 (1997)。
Pluta M.著、「位相差顕微鏡中における、あるいは高感度位相差装置に対する迷光問題:論評」-Optical Engineering, Vol.32, 3199 (1993)。
Noda T、Kawata S.共著、「位相差顕微鏡における位相及び吸収画像の分離」-Journal of the Optical Society of America A, Vol.9, 924 (1992)。
Creath K著、「位相測定干渉技術」-Progress in Optics XXVI, 348 (1988)。
Greivenkamp J.E.著、「ヘテロダイン干渉のための一般的データ縮小」-Optical Engineering, Vol.23, 350 (1984)。
Morgan C.J.著、「位相測定干渉における最小二乗概算」-Optics Letters, Vol.7, 368 (1982)。
Golden L.J.著、「Zernike試験1:分析的局面」-Applied Optics, Vol.16, 205 (1977)。
Bruning J.H.著、「光学面及びレンズ試験用デジタル波面測定干渉計」-Applied Optics, Vol.13, 2693 (1974)。
The following patents and publications are recognized as the latest technical information in the field.
US patent:
5,969,855; 5,969,853; 5,936,253; 5,870,191; 5,814,815; 5,751,475; 5,619,372; 5,600,440; 5,471,303; 5,446,540; 5,235,587; 4,407,569; 4,190,366;
Patents outside the United States:
JP 9230247 (Summary), JP 9179029 (Summary), JP 8094936 (Summary), JP 7261089 (Summary), JP7225341 (Summary), JP 6186504 (Summary);
Other publications:
Phillion DW, "General Generation Method of Phase Shift Interference Algorithm" -Applied Optics, Vol.36, 8098 (1997).
Pluta M., "Stray light problems in phase contrast microscopes or for sensitive phase contrast devices: a review"-Optical Engineering, Vol. 32, 3199 (1993).
Noda T and Kawata S., “Separation of phase and absorption images in a phase contrast microscope” —Journal of the Optical Society of America A, Vol. 9, 924 (1992).
Creath K, "Phase Measurement Interference Technology"-Progress in Optics XXVI, 348 (1988).
Greivenkamp JE, "General data reduction for heterodyne interference"-Optical Engineering, Vol. 23, 350 (1984).
Morgan CJ, "Least-squares estimation in phase measurement interference" -Optics Letters, Vol. 7, 368 (1982).
Golden LJ, "Zernike Test 1: Analytical Phase"-Applied Optics, Vol. 16, 205 (1977).
Bruning JH, “Digital Wavefront Interferometer for Optical and Lens Testing” -Applied Optics, Vol.13, 2693 (1974).
本発明の好ましい実施態様に係る波面分析方法が提供されている。本方法は、振幅及び位相を有する分析対象波面に対応する種々に位相変化された複数の変換波面を得ること、前記位相変化された複数の変換波面の複数の強度マップを得ること、及び前記複数の強度マップを用いて分析対象波面の振幅及び位相を表示する出力を得ることから構成される。 A wavefront analysis method according to a preferred embodiment of the present invention is provided. The method includes obtaining a plurality of converted wavefronts with various phase changes corresponding to a wavefront to be analyzed having amplitude and phase, obtaining a plurality of intensity maps of the plurality of converted wavefronts with phase changes, and the plurality Is used to obtain an output indicating the amplitude and phase of the wavefront to be analyzed.
また、本発明の好ましい実施態様に係る波面分析装置が提供されており、本波面分析装置は、振幅及び位相を有する分析対象波面に対応する複数の種々に位相変化された変換波面を与える波面変換装置と、前記複数の種々に位相変化された変換波面の複数の強度マップを与える強度マップ発生装置と、前記複数の強度マップを用いて前記分析対象波面の振幅及び位相を表示する出力を与えるため前記複数の強度マップを用いる強度利用装置を備えて構成されている。 In addition, a wavefront analyzer according to a preferred embodiment of the present invention is provided, and the wavefront analyzer provides a plurality of variously phase-changed converted wavefronts corresponding to the wavefront to be analyzed having amplitude and phase. An apparatus, an intensity map generator for providing a plurality of intensity maps of the plurality of variously phase-converted converted wavefronts, and an output for displaying the amplitude and phase of the wavefront to be analyzed using the plurality of intensity maps An intensity utilization device using the plurality of intensity maps is provided.
本発明の他の好ましい実施態様に係る表面写像方法が提供されている。本方法は、表面からの発光を反射し及び、表面写像波面に対応する複数の種々変化した変換波面を得て、かつ前記複数の種々変化した変換波面の複数の強度マップを得て、かつ前記複数の強度マップを用いて前記表面写像波面の振幅及び位相を表示する出力を得ることによって表面写像波面を分析することによって振幅及び位相を有する表面写像波面を得ることから構成されている。 A surface mapping method according to another preferred embodiment of the present invention is provided. The method reflects light emission from the surface and obtains a plurality of differently converted wavefronts corresponding to the surface mapping wavefront and obtains a plurality of intensity maps of the plurality of differently converted wavefronts, and A surface mapping wavefront having amplitude and phase is obtained by analyzing the surface mapping wavefront by obtaining an output indicating the amplitude and phase of the surface mapping wavefront using a plurality of intensity maps.
本発明ではさらに本発明の好ましい実施態様に係る表面写像装置が提供されている。本装置は、表面からの放射を反射することによって振幅及び位相を有する表面写像波面を得る波面取得装置と、前記表面写像波面を分析し及び前記表面写像波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を与える波面変換装置を備える波面分析装置と、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを与える強度マップ発生装置と、前記表面写像波面の振幅及び位相を表示する出力を与える強度マップの強度マップ利用装置を備えて構成される。 The present invention further provides a surface mapping device according to a preferred embodiment of the present invention. The apparatus includes a wavefront acquisition device that obtains a surface mapped wavefront having an amplitude and phase by reflecting radiation from a surface, and the surface mapped wavefront is analyzed and a plurality of various phase changes corresponding to the surface mapped wavefront are performed. A wavefront analyzer including a wavefront converter for providing a converted wavefront, an intensity map generator for providing a plurality of intensity maps of the plurality of phase-changed converted wavefronts, and an output for displaying the amplitude and phase of the surface mapped wavefront An intensity map intensity map using device is provided.
本発明ではさらに他の好ましい実施態様に係る対象物検査方法が提供されている。本方法は、対象物を通して放射を伝搬し、及び検査対象波面に対応する複数の位相変化された変換波面を得、かつ前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを得、さらに前記複数の強度マップを用いて前記検査対象波面の振幅及び位相を表示する出力を得ることによって前記検査対象波面分析して振幅及び位相を有する検査対象波面を得ることから構成されている。 In the present invention, an object inspection method according to still another preferred embodiment is provided. The method propagates radiation through the object and obtains a plurality of phase-changed converted wavefronts corresponding to the wavefront to be inspected, and obtains a plurality of intensity maps of the plurality of phase-changed converted wavefronts, By using an intensity map to obtain an output that displays the amplitude and phase of the inspection target wavefront, the inspection target wavefront is analyzed to obtain an inspection target wavefront having an amplitude and phase.
本発明ではさらに好ましい実施態様に係る対象物検査装置が提供されている。本装置は、対象物を通して放射を伝搬することによって振幅及び位相を有する検査対象波面を得る波面獲得装置と、前記検査対象波面を分析し及び前記検査対象波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を与える波面変換装置を備える波面分析装置と、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを与える強度マップ発生装置と、前記複数の強度マップを用いて前記検査対象波面の振幅及び位相を表示する出力を与える強度マップ利用装置を備えて構成されている。 In this invention, the target object inspection apparatus which concerns on a more preferable embodiment is provided. The apparatus includes a wavefront acquisition device that obtains a wavefront to be inspected having an amplitude and phase by propagating radiation through an object, and a plurality of various phase changes corresponding to the wavefront to be inspected by analyzing the wavefront to be inspected. A wavefront analyzer including a wavefront converter that provides a converted wavefront; an intensity map generator that provides a plurality of intensity maps of the plurality of phase-changed converted wavefronts; and an amplitude of the wavefront to be inspected using the plurality of intensity maps And an intensity map utilization device for providing an output for displaying the phase.
本発明ではさらに他の好ましい実施態様に係る分光分析方法が提供されている。本方法は、放射を対象物へ衝突させ、振幅及び位相を有する分光分析波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を得、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを得、前記複数の強度マップを用いて前記分光分析波面の振幅及び位相を表示する出力を得、さらに前記振幅及び位相を表示する出力を用いて前記放射の分光内容を表示する出力を得ることによって前記分光分析波面を分析することから構成されている。 In the present invention, a spectroscopic analysis method according to still another preferred embodiment is provided. The method impinges radiation on an object, obtains a plurality of various phase-changed converted wavefronts corresponding to spectroscopic wavefronts having amplitude and phase, and obtains a plurality of intensity maps of the plurality of phase-changed converted wavefronts. Obtaining an output that displays the amplitude and phase of the spectral analysis wavefront using the plurality of intensity maps, and further obtaining an output that displays the spectral content of the radiation using the output that displays the amplitude and phase. The method comprises analyzing the spectroscopic wavefront.
本発明ではさらに好ましい実施態様に分光分析装置が提供されている。本装置は、放射を対象物へ衝突させることによって振幅及び位相を有する分光分析波面を得る波面獲得装置と、前記分光分析波面を分析し及び振幅及び位相を有する前記分光分析波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を与える波面変換装置を備える波面分析装置と、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを与える強度マップ発生装置と、前記複数の強度マップを用いて前記分光分析波面の振幅及び位相を表示する出力を与える強度マップ利用装置と、前記振幅及び位相を表示する出力を用いて前記放射の分光内容を表示する出力を得る位相振幅利用装置を備えて構成されている。 In the present invention, a spectroscopic analyzer is provided as a further preferred embodiment. The apparatus includes a wavefront acquisition device that obtains a spectroscopic wavefront having an amplitude and a phase by colliding radiation with an object, and a plurality of wavefront acquisition devices that analyze the spectroscopic wavefront and correspond to the spectroscopic wavefront that has an amplitude and a phase. A wavefront analyzer including a wavefront converter that provides various phase-changed converted wavefronts, an intensity map generator that provides a plurality of intensity maps of the plurality of phase-changed converted wavefronts, and the plurality of intensity maps An intensity map utilization device that provides an output for displaying the amplitude and phase of a spectroscopic analysis wavefront, and a phase amplitude utilization device that obtains an output for displaying the spectral content of the radiation using the output for displaying the amplitude and phase. ing.
本発明ではさらに好ましい実施態様に係る位相変化分析方法が提供されている。本方法は、振幅及び位相を有する位相変化分析波面を得、前記位相変化分析波面を変換させて変換波面を得、前記変換波面へ複数の異なる位相変化を与えて複数の種々位相変化された変換波面を得、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを得、次いで前記複数の強度マップを用いて前記変換された位相変化分析波面へ加えられた前記複数の異なる位相変化間の相違を表示する出力を得ることから構成されている。 In the present invention, a phase change analysis method according to a further preferred embodiment is provided. This method obtains a phase change analysis wavefront having amplitude and phase, obtains a converted wavefront by converting the phase change analysis wavefront, and applies a plurality of different phase changes to the converted wavefront to thereby convert a plurality of various phase-changed conversions. Obtaining a wavefront, obtaining a plurality of intensity maps of the plurality of phase-changed converted wavefronts, and then using the plurality of intensity maps between the plurality of different phase changes applied to the transformed phase change analysis wavefront It consists of obtaining output that displays the differences.
本発明ではさらに他の好ましい実施態様に係る位相変化分析装置が提供されている。本装置は、振幅及び位相を有する位相変化分析波面を得る波面取得装置と、前記位相変化分析波面を変換して変換波面を得る変換処理装置と、前記変換波面へ少なくとも1の位相変化を与えて少なくとも1の位相変化された変換波面を得る位相変化処理装置と、前記位相変化された変換波面の少なくとも1の強度マップを与える強度マップ発生装置と、前記複数の強度マップを用いて前記変換された位相変化分析波面へ与えられる複数の異なる位相変化間の相違を表示する出力を与える強度マップ利用装置を備えて構成されている。 In the present invention, a phase change analyzer according to still another preferred embodiment is provided. The apparatus includes: a wavefront acquisition device that obtains a phase change analysis wavefront having amplitude and phase; a conversion processing device that obtains a converted wavefront by converting the phase change analysis wavefront; and at least one phase change applied to the converted wavefront. A phase change processing device that obtains at least one phase-changed converted wavefront; an intensity map generator that provides at least one intensity map of the phase-changed converted wavefront; and the plurality of intensity maps that are used for the conversion. It comprises an intensity map utilization device that provides an output that displays the difference between a plurality of different phase changes applied to the phase change analysis wavefront.
本発明ではさらに好ましい実施態様に係る保存データ検索方法が提供されている。本方法は、情報が中に符号化されている媒体から放射を反射し、前記媒体上の様々な異なる位置のそれぞれにおいて媒体の高さを選択することにより振幅及び位相を有する保存データ検索波面を得ることから構成されている。本方法では、前記保存データ検索波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を得、次いで前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを得て前記複数の強度マップを用いて前記保存データ検索波面の振幅及び位相の表示を得、次いで前記振幅及び位相についての表示を用いて前記情報を得ることにより前記保存データ検索波面を分析することが好ましい。 The present invention provides a stored data retrieval method according to a further preferred embodiment. The method reflects a stored data retrieval wavefront having an amplitude and phase by reflecting radiation from a medium in which information is encoded and selecting the height of the medium at each of various different locations on the medium. Consists of getting. In this method, a plurality of various phase-changed converted wavefronts corresponding to the stored data retrieval wavefront are obtained, and then a plurality of intensity maps of the plurality of phase-changed converted wavefronts are obtained and the plurality of intensity maps are used. Preferably, the stored data retrieval wavefront is analyzed by obtaining an indication of the amplitude and phase of the stored data retrieval wavefront and then obtaining the information using a representation of the amplitude and phase.
本発明ではさらに他の好ましい実施態様に係る保存データ検索装置が提供されている。本装置は、媒体において情報が媒体上のさまざまな異なる位置のそれぞれにおいて該媒体の高さを選択することによって符号化される該媒体からの放射を反射することにより振幅及び位相を有する保存データ検索波面を取得する波面取得装置と、前記保存データ検索波面を分析し及び前記保存データ検索波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を与える波面変換装置を備える波面分析装置と、前記下記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップ取得するように作用し及び前記複数の強度マップを用いて前記保存データ検索波面の振幅及び位相の表示を行う強度マップ発生装置と、前記振幅及び位相についての表示を用いて前記情報を与える位相振幅利用装置とを備えて構成されている。 In the present invention, a stored data retrieval apparatus according to still another preferred embodiment is provided. The apparatus retrieves stored data having amplitude and phase by reflecting radiation from the medium in which information is encoded by selecting the height of the medium at each of various different locations on the medium. A wavefront obtaining apparatus that obtains a wavefront; a wavefront analyzing apparatus that analyzes the stored data search wavefront and that provides a plurality of various phase-changed converted wavefronts corresponding to the stored data search wavefront; An intensity map generator that operates to acquire a plurality of intensity maps of the converted wavefront of which phase has been changed and displays the amplitude and phase of the stored data retrieval wavefront using the plurality of intensity maps, and the amplitude and phase And a phase / amplitude utilization device that gives the information using the display of
本発明ではさらに他の好ましい実施態様に係る三次元画像形成方法が提供されている。本方法は、三次元画像形成波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を取得し、かつ前記複数の種々位相変化された変換波面の複数の強度マップを取得し、さらに前記複数の強度マップを用いて前記三次元画像形成波面の振幅及び位相を表示する出力を取得することによって、分析対象からの放射を反射して三次元画像形成波面を分析することにより、振幅及び位相を有する三次元画像形成波面を取得する各工程から構成されている。 In the present invention, a three-dimensional image forming method according to still another preferred embodiment is provided. The method acquires a plurality of various phase-changed converted wavefronts corresponding to a three-dimensional image forming wavefront, and acquires a plurality of intensity maps of the plurality of various phase-changed converted wavefronts, and the plurality of intensity levels A third order having amplitude and phase is obtained by analyzing the 3D imaging wavefront by reflecting radiation from the analysis object by obtaining an output that displays the amplitude and phase of the 3D imaging wavefront using a map. It consists of each step of acquiring the original image forming wavefront.
本発明ではさらに好ましい実施態様に係る三次元画像形成装置が提供されている。本装置は、分析対象から放射を反射することにより振幅及び位相を有する三次元画像形成波面を取得する波面取得装置と、前記三次元画像形成波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を与える波面変換装置を備える三次元画像形成波面を分析する波面分析装置と、前記複数の種々位相変化された変換波面の複数の強度マップを与える強度マップ発生装置と、前記複数の強度マップを用いて前記三次元画像形成波面の振幅及び位相を表示する出力を与える強度マップ利用装置とを備えて構成されている。 In the present invention, a three-dimensional image forming apparatus according to a further preferred embodiment is provided. The apparatus includes a wavefront acquisition apparatus that acquires a three-dimensional image forming wavefront having an amplitude and a phase by reflecting radiation from an analysis target, and a plurality of various phase-changed converted wavefronts corresponding to the three-dimensional image forming wavefront. A wavefront analyzer for analyzing a three-dimensional image forming wavefront provided with a wavefront conversion device, an intensity map generator for giving a plurality of intensity maps of the plurality of various phase-changed converted wavefronts, and using the plurality of intensity maps And an intensity map using device that provides an output for displaying the amplitude and phase of the three-dimensional image forming wavefront.
本発明ではさらに他の好ましい実施態様に係る波面分析方法が提供されている。本方法は、分析対象波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を取得し、前記複数の種々位相変化された変換波面の複数の強度マップを取得して、それら強度マップを用いて該複数強度マップを該第一となる複数強度マップよりも少ない第二の複数の併合強度マップへ併合することによって分析対象波面の少なくとも位相を表示する出力を取得し、前記第二の複数の併合強度マップのそれぞれから少なくとも分析対象波面の位相を表示する出力を取得し、その出力を併合して少なくとも分析対象波面の位相についての強調表示を与える各工程から構成されている。 In the present invention, a wavefront analysis method according to still another preferred embodiment is provided. The method acquires a plurality of converted wavefronts with various phase changes corresponding to the wavefront to be analyzed, acquires a plurality of intensity maps of the converted wavefronts with various phase changes, and uses the intensity maps to By obtaining an output indicating at least the phase of the wavefront to be analyzed by merging a plurality of intensity maps into a second plurality of merged intensity maps that are less than the first plurality of intensity maps, the second plurality of merged intensities Each of the maps is composed of steps for obtaining at least an output for displaying the phase of the wavefront to be analyzed and combining the outputs to give an emphasis on at least the phase of the wavefront to be analyzed.
本発明ではさらに他の好ましい実施態様に係る波面分析装置が提供されている。本装置は、振幅及び位相を有する分析対象波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を与える波面変換装置と、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを取得する強度マップ発生装置と、前記複数の強度マップを用いて分析対象波面の少なくとも位相を表示する出力を取得する強度マップ利用装置を備えて構成されている。また前記装置は、前記複数の強度マップを該第一となる複数の強度マップより少ない第二の複数の併合強度マップとする強度併合装置と、前記複数の併合された強度マップのそれぞれから少なくとも分析対象波面の位相を表示する出力を与える表示付与装置と、前記出力を併合して少なくとも分析対象波面の位相についての強調表示を与える強調表示付与装置をさらに備えて構成されている。 In the present invention, a wavefront analyzer according to still another preferred embodiment is provided. The apparatus includes: a wavefront converter that provides a plurality of various phase-changed converted wavefronts corresponding to an analysis target wavefront having an amplitude and a phase; and an intensity map that acquires a plurality of intensity maps of the plurality of phase-changed converted wavefronts The generator is configured to include an intensity map using device that acquires an output that displays at least the phase of the wavefront to be analyzed using the plurality of intensity maps. Further, the apparatus is configured to analyze at least each of the plurality of intensity maps from the plurality of intensity maps, and a plurality of merged intensity maps, wherein the plurality of intensity maps is a second plurality of merged intensity maps smaller than the first plurality of intensity maps. The apparatus further includes a display providing device that provides an output for displaying the phase of the target wavefront, and a highlight display providing device that combines the outputs to provide at least an emphasis display on the phase of the wavefront to be analyzed.
本発明ではさらに好ましい実施態様に係る波面分析方法が提供されている。本方法は、分析対象波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を取得し、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを取得してそれら複数の強度マップを用いて前記複数の強度マップを該第一となる複数の強度マップより少ない第二の複数の併合強度マップへ併合することにより分析対象波面の少なくとも振幅を表示する出力を取得し、前記第二の複数の併合強度マップのそれぞれから分析対象波面の少なくとも振幅を表示する出力を取得し、さらにその出力を併合して少なくとも分析対象波面の振幅についての強調表示を与える各工程から構成されている。 In the present invention, a wavefront analysis method according to a further preferred embodiment is provided. The method acquires a plurality of various phase-changed converted wavefronts corresponding to an analysis target wavefront, acquires a plurality of intensity maps of the plurality of phase-changed converted wavefronts, and uses the plurality of intensity maps to An output indicating at least the amplitude of the wavefront to be analyzed is obtained by merging a plurality of intensity maps into a second plurality of merged intensity maps less than the first plurality of intensity maps, and the second plurality of merged maps Each step includes the steps of obtaining an output indicating at least the amplitude of the wavefront to be analyzed from each of the intensity maps, and further giving an emphasis display on the amplitude of the wavefront to be analyzed by merging the outputs.
本発明ではさらに他の好ましい実施態様に係る波面分析装置が提供されている。本装置は、分析対象波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を与える波面変換装置と、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを与える強度マップ発生装置と、前記複数の強度マップを用いて分析対象波面の少なくとも振幅を表示する出力を取得し及び前記複数の強度マップを該第一と成る複数の強度マップよりも少ない第二の複数の併合強度マップへと併合する強度併合装置を備える強度マップ利用装置と、前記第二の複数の併合強度マップのそれぞれから少なくとも分析対象波面の振幅を表示する出力を与える表示付与装置と、前記出力を併合して少なくとも分析対象波面の振幅についての強調表示を与える強調表示付与装置を備えて構成されている。 In the present invention, a wavefront analyzer according to still another preferred embodiment is provided. The apparatus includes: a wavefront converter that provides a plurality of various phase-changed converted wavefronts corresponding to a wavefront to be analyzed; an intensity map generator that provides a plurality of intensity maps of the plurality of phase-changed converted wavefronts; Using the intensity map to obtain an output indicating at least the amplitude of the wavefront to be analyzed and merging the plurality of intensity maps into a second plurality of merged intensity maps less than the first plurality of intensity maps. An intensity map using device comprising an intensity merging device; a display providing device for providing an output for displaying at least the amplitude of the wavefront to be analyzed from each of the second plurality of merged intensity maps; and at least an wavefront to be analyzed by merging the outputs. Is provided with an emphasis display giving device for giving emphasis display on the amplitude of the.
本発明ではさらに他の好ましい実施態様に係る波面分析方法が提供されている。本方法は、分析対象波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を取得し、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを取得し、及び前記複数の強度マップを用いて、分析対象波面の振幅、分析対象波面の位相及び前記複数の種々位相変化された変換波面を特徴づける位相変化機能の関数として前記複数の強度マップを表すことによって分析対象波面の少なくとも位相を表示する出力を与える各工程から構成されている。さらに本方法においては、分析対象波面の振幅、分析対象波面の位相、及び前記複数の種々位相変化された変換波面を特徴づける位相変化機能の複素関数(ここで前記複素関数は前記複数の強度マップ中の各位置における強度がその位置での複素関数値及びその位置での分析対象波面の振幅及び位相の支配的関数であることを特徴とする)を限定し、前記複素関数を前記複数の強度マップの関数として表し、及び前記複数の強度マップの関数として表された複素関数を用いて前記位相についての数値を取得する工程が含まれている。 In the present invention, a wavefront analysis method according to still another preferred embodiment is provided. The method acquires a plurality of various phase-changed converted wavefronts corresponding to an analysis target wavefront, acquires a plurality of intensity maps of the plurality of phase-changed converted wavefronts, and uses the plurality of intensity maps. Displaying at least the phase of the wavefront to be analyzed by representing the plurality of intensity maps as a function of the amplitude of the wavefront to be analyzed, the phase of the wavefront to be analyzed and the phase change function characterizing the plurality of various phase-changed converted wavefronts It consists of each process that gives output. Further, in the present method, the amplitude of the wavefront to be analyzed, the phase of the wavefront to be analyzed, and the complex function of the phase change function characterizing the plurality of converted wavefronts with various phase changes (where the complex function is the plurality of intensity maps). The complex function value is a dominant function of the complex function value at that position and the amplitude and phase of the wavefront to be analyzed at that position), and the complex function is defined as the plurality of intensities. A step of obtaining a numerical value for the phase using a complex function expressed as a map function and expressed as a function of the plurality of intensity maps is included.
本発明ではさらに好ましい実施態様に係る波面分析装置が提供されている。本装置は、分析対象波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を与える波面変換装置と、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを与える強度マップ発生装置と、前記複数の強度マップを用いて分析対象波面の少なくとも位相を与える強度マップ利用装置を備えて構成される。本装置は、前記複数の強度マップを分析対象波面の振幅、分析対象波面の位相、及び前記複数の種々位相変化された変換波面を特徴づける位相変化機能の関数として表す強度マップ表示装置と、分析対象波面の振幅、分析対象波面の位相、及び前記複数の種々位相変化された変換波面を特徴付ける位相変化機能の複素関数を限定する複素関数限定装置(ここで前記複素関数は前記複数の強度マップ中の各位置での強度がその位置での複素関数値及びその位置での分析対象波面の振幅及び位相の支配的関数であることを特徴とする)をさらに備えて構成されることが好ましい。本装置はさらに、典型例として、前記複素関数を前記複数の強度マップの関数として表す複素関数表示装置と、前記複数の強度マップの関数として表された複素関数を用いて前記位相についての数値を取得する位相取得装置を備えて構成されている。 In the present invention, a wavefront analyzer according to a further preferred embodiment is provided. The apparatus includes: a wavefront converter that provides a plurality of various phase-changed converted wavefronts corresponding to a wavefront to be analyzed; an intensity map generator that provides a plurality of intensity maps of the plurality of phase-changed converted wavefronts; And an intensity map using device that gives at least the phase of the wavefront to be analyzed using the intensity map. An intensity map display device that represents the plurality of intensity maps as a function of an amplitude of the wavefront to be analyzed, a phase of the wavefront to be analyzed, and a phase change function that characterizes the plurality of converted wavefronts that have undergone various phase changes; Complex function limiting device for limiting the complex function of the phase change function that characterizes the amplitude of the target wavefront, the phase of the wavefront to be analyzed, and the plurality of converted wavefronts with various phase changes (wherein the complex function is included in the plurality of intensity maps) The intensity at each position is preferably a complex function value at that position and a dominant function of the amplitude and phase of the wavefront to be analyzed at that position). Further, as a typical example, the apparatus further includes a complex function display device that represents the complex function as a function of the plurality of intensity maps, and a numerical value for the phase using the complex function represented as a function of the plurality of intensity maps. A phase acquisition device for acquisition is provided.
本発明ではさらに好ましい実施態様に係る波面分析方法が提供されている。本方法は、振幅及び位相を有する分析対象波面をフーリエ変換処理して変換波面を取得し、前記変換波面の一部へ空間的に均質な時変性の空間位相変化加えて少なくとも3つの種々位相変化された変換波面を取得し、
前記分析対象波面を分析対象波面の振幅及び位相と同一な振幅及び位相を有する第一の複素関数として表し、前記複数の強度マップを前記第一の複素関数の関数として及び前記空間的に均質な時変性の空間位相変化を決定する空間関数の関数として表し、絶対値を有する第二の複素関数及び位相を前記第一関数及び前記空間的に均質な時変性の空間位相変化を決定する空間関数のフーリエ変換のコンポリューションとして限定し、前記複数の強度マップをそれぞれが前記少なくとも3つの強度マップの一つに対応する分析対象波面の振幅、前記第二の複素関数の絶対値、分析対象波面の位相と前記第二の複素関数の位相間の相違、及び前記少なくとも3つの異なる位相変化の一つによって生じた既知の位相遅延の第三の関数として表し、前記第三の関数を解いて前記分析対象波面の振幅、前記第二の複素関数の絶対値及び前記分析対象波面の位相と前記第二の複素関数の位相間の差異を取得し、前記第二の複素関数を解いて前記第二の複素関数の位相を取得し、及び前記分析対象波面の位相と前記第二の複素関数の位相間の前記差異へ前記第二の複素関数を加えることにより前記分析対象波面の位相を取得することによって、第二のフーリエ変換処理を行って前記少なくとも3つの位相変化された変換波面の少なくとも3つの強度マップを取得し、及び前記少なくとも3つの強度マップを用いて前記分析対象波面の振幅及び位相の少なくとも一つを表示する出力を得る各工程から構成されている。
In the present invention, a wavefront analysis method according to a further preferred embodiment is provided. In this method, a wavefront to be analyzed having an amplitude and a phase is subjected to Fourier transform processing to obtain a converted wavefront, and at least three different phase changes are added to a part of the converted wavefront in addition to a spatially uniform time-variant spatial phase change. Get the transformed wavefront
Representing the wavefront to be analyzed as a first complex function having an amplitude and phase identical to the amplitude and phase of the wavefront to be analyzed, wherein the plurality of intensity maps are a function of the first complex function and the spatially homogeneous A spatial function that represents a time-varying spatial phase change as a function of a spatial function that determines the time-varying spatial phase change, wherein the second complex function and phase having absolute values are the first function and the spatially homogeneous time-varying spatial phase change is determined. And a plurality of intensity maps, the amplitude of the wavefront to be analyzed corresponding to one of the at least three intensity maps, the absolute value of the second complex function, and the wavefront of the wave form to be analyzed. Expressed as a third function of the phase difference between the phase and the phase of the second complex function and the known phase delay caused by one of the at least three different phase changes, Solving the three functions to obtain the amplitude of the wavefront to be analyzed, the absolute value of the second complex function, and the difference between the phase of the wavefront to be analyzed and the phase of the second complex function, and Solving the function to obtain the phase of the second complex function and adding the second complex function to the difference between the phase of the wavefront to be analyzed and the phase of the second complex function By obtaining a phase of the wavefront, a second Fourier transform process is performed to obtain at least three intensity maps of the at least three phase-changed transformed wavefronts, and the analysis using the at least three intensity maps It comprises each step of obtaining an output that displays at least one of the amplitude and phase of the target wavefront.
本発明ではさらに好ましい実施態様に係る波面分析装置が提供されている。本装置は、振幅及び位相を有する分析対象波面をフーリエ変換処理して変換波面を取得する第一変換処理装置と、前記変換波面の一部へ空間的に均質な時変性の空間位相変化を加えて少なくとも3つの種々位相変化された変換波面を取得する位相変化処理装置と、前記少なくとも3つの種々位相変化された変換波面へ第二のフーリエ変換処理を行って少なくとも3つの強度マップを取得する第二変換処理装置を備えて構成されている。本装置はさらに、典型例として、前記少なくとも3つの強度マップを用いて分析対象波面の位相及び振幅を表示する出力を与える強度マップ利用装置と、前記分析対象波面を前記分析対象波面の振幅及び位相と同一の振幅及び位相を有する第一複素関数として表す波面表示装置と、前記複数の強度マップを前記第一複素関数及び前記空間的に均質な時変性の空間位相変化を決定する空間関数の関数として表す第一強度マップ表示装置を備えて構成されている。本装置は、絶対値と位相を有する第二複素関数を前記第一複素関数及び前記空間的に均質な時変性の空間位相変化を決定する空間関数のコンポリューションとして限定する複素関数限定装置と、前記複数の強度マップの各々を、それぞれが前記少なくとも3つの強度マップに対応する前記分析対象波面の振幅、前記第二複素関数の絶対値、前記分析対象波面の位相と前記第二複素関数の位相間の差異、及び前記少なくとも3つの異なる位相変化の一つによって生じた既知の位相遅延の第三の関数として表す第二強度マップ表示装置をさらに備えて構成されることが好ましい。本装置はさらに、典型例として、前記第三関数を解いて前記分析対象波面の振幅、前記第二複素関数の絶対値及び前記分析対象波面の位相と前記第二複素関数の位相間差異を取得する第一関数解装置と、前記第二複素関数を解いて前記第二複素関数の位相を取得する第二関数解装置と、前記分析対象波面の位相と前記第二複素関数の位相間の差異へ前記第二複素関数の位相を加えることにより前記分析対象波面の位相を取得する位相取得装置を備えて構成されている。 In the present invention, a wavefront analyzer according to a further preferred embodiment is provided. The apparatus includes a first conversion processing device that obtains a converted wavefront by performing a Fourier transform process on a wavefront to be analyzed having an amplitude and a phase, and applying a spatially uniform time-variant spatial phase change to a part of the converted wavefront. A phase change processing device that obtains at least three converted wavefronts with various phase changes, and a second Fourier transform process on the at least three converted wavefronts with various phase changes to obtain at least three intensity maps. A two-conversion processing device is provided. The apparatus further includes, as a typical example, an intensity map using apparatus that provides an output for displaying the phase and amplitude of an analysis target wavefront using the at least three intensity maps, and the analysis target wavefront is converted into an amplitude and phase of the analysis target wavefront. A wavefront display device represented as a first complex function having the same amplitude and phase, and a function of a spatial function that determines the first complex function and the spatially uniform time-varying spatial phase change of the plurality of intensity maps. The first intensity map display device expressed as: A complex function limiting device for limiting a second complex function having an absolute value and a phase as a composition of the first complex function and the spatial function determining the spatially homogeneous time-varying spatial phase change; Each of the plurality of intensity maps includes an amplitude of the wavefront to be analyzed corresponding to the at least three intensity maps, an absolute value of the second complex function, a phase of the wavefront to be analyzed, and a phase of the second complex function. And a second intensity map display that represents the third function as a third function of the difference between and a known phase delay caused by one of the at least three different phase changes. As a typical example, the apparatus further solves the third function to obtain the amplitude of the wavefront to be analyzed, the absolute value of the second complex function, and the phase difference between the phase of the wavefront to be analyzed and the second complex function. A first function solving device, a second function solving device for solving the second complex function to obtain a phase of the second complex function, and a difference between the phase of the wavefront to be analyzed and the phase of the second complex function And a phase acquisition device that acquires the phase of the wavefront to be analyzed by adding the phase of the second complex function.
本発明ではさらに好ましい実施態様に係る波面分析方法が提供されている。本方法は、振幅及び位相を有する分析対象波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を取得し、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを取得し、及び前記複数の強度マップを用いて少なくとも前記分析対象波面の位相についての第二階級表示の出力を取得する各行程を含んで構成されている。 In the present invention, a wavefront analysis method according to a further preferred embodiment is provided. The method obtains a plurality of various phase-changed converted wavefronts corresponding to an analysis wavefront having amplitude and phase, obtains a plurality of intensity maps of the plurality of phase-changed converted wavefronts, and Each step of acquiring the output of the second class display for at least the phase of the wavefront to be analyzed using the intensity map is included.
本発明ではさらに好ましい実施態様に係る波面分析装置が提供されている。本装置は、振幅及び位相を有する分析対象波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を与える波面変換装置と、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを与える強度マップ発生装置と、前記複数の強度マップを用いて少なくとも前記分析対象波面の位相についての第二階級表示の出力を与える強度マップ利用装置を備えて構成されている。 In the present invention, a wavefront analyzer according to a further preferred embodiment is provided. The apparatus includes: a wavefront converter that provides a plurality of various phase-changed converted wavefronts corresponding to an analysis target wavefront having amplitude and phase; and an intensity map generation that provides a plurality of intensity maps of the plurality of phase-changed converted wavefronts. And an intensity map utilization apparatus that provides an output of a second class display for at least the phase of the wavefront to be analyzed using the plurality of intensity maps.
本発明ではさらに好ましい実施態様に係る表面写像方法が提供されている。本方法は、振幅及び位相を有する分析対象の表面写像波面を取得し、
分析対象の表面写像波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を取得し、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを取得し、前記複数の強度マップを用いて少なくとも分析対象の表面写像波面の位相についての第二階級表示の出力を与えることによって前記分析対象の表面写像波面を分析する各工程を含んで構成されている。
In the present invention, a surface mapping method according to a further preferred embodiment is provided. The method obtains a surface mapping wavefront of an analyte having amplitude and phase,
A plurality of various phase-changed converted wavefronts corresponding to the surface mapping wavefront to be analyzed are acquired, a plurality of intensity maps of the plurality of phase-changed converted wavefronts are acquired, and at least analyzed using the plurality of intensity maps The method includes the steps of analyzing the surface mapping wavefront of the analysis object by giving an output of a second class display about the phase of the surface mapping wavefront of the object.
本発明ではさらに好ましい実施態様に係る表面写像装置が提供されている。本装置は、表面からの放射を反射することによって振幅及び位相を有する分析対象の表面写像波面を取得する波面取得装置と、分析対象の表面写像波面を分析し及び前記分析対象の表面写像波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を与える波面変換装置を備える波面分析装置と、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを与える強度マップ発生装置と、前記複数の強度マップを用いて少なくとも前記分析対象の表面写像波面の位相についての第二階級表示の出力を与える強度マップ利用装置を備えて構成されている。 In the present invention, a surface mapping device according to a further preferred embodiment is provided. The apparatus includes a wavefront acquisition device that acquires a surface mapping wavefront of an analysis target having an amplitude and a phase by reflecting radiation from the surface, and analyzes the surface mapping wavefront of the analysis target and applies the analysis to the surface mapping wavefront of the analysis target. Corresponding wavefront analysis device comprising a plurality of various phase-changed converted wavefronts, an intensity map generating device for giving a plurality of intensity maps of the plurality of phase-changed converted wavefronts, and the plurality of intensity maps And an intensity map using device that provides an output of a second class display for at least the phase of the surface mapping wavefront to be analyzed.
本発明ではさらに好ましい実施態様に係る対象物検査方法が提供されている。本方法は、対象物を通して放射を伝搬することによって振幅及び位相を有する分析対象の対象物検査波面を取得し、
前記分析対象の対象物検査波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を取得し、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを取得し、前記複数の強度マップを用いて少なくとも前記分析対象の対象物検査波面の位相についての第二階級表示の出力を取得することによって前記分析対象の対象物検査波面を分析する各工程を含んで構成されている。
In the present invention, an object inspection method according to a further preferred embodiment is provided. The method obtains an object inspection wavefront to be analyzed having amplitude and phase by propagating radiation through the object;
Obtaining a plurality of various phase-changed converted wavefronts corresponding to the object inspection wavefront to be analyzed, obtaining a plurality of intensity maps of the plurality of phase-changed converted wavefronts, and using the plurality of intensity maps The method includes the steps of analyzing the object inspection wavefront to be analyzed by obtaining an output of at least a second class display regarding the phase of the object inspection wavefront to be analyzed.
本発明ではさらに他の好ましい実施態様に係る対象物検査装置が提供されている。本装置は、前記対象物を通して放射を伝搬することによって振幅及び位相を有する分析対象の対象物検査波面を取得する波面取得装置と、前記分析対象の対象物検査波面を分析し及び前記分析対象の対象物検査波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を与える波面変換装置を備える波面分析装置と、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを与える強度マップ発生装置と、前記複数の強度マップを用いて前記分析対象の対象物検査波面の位相についての少なくとも第二階級表示の出力を与える強度マップ利用装置を備えて構成されている。 In the present invention, an object inspection apparatus according to still another preferred embodiment is provided. The apparatus includes: a wavefront acquisition device that acquires an object inspection wavefront to be analyzed having an amplitude and phase by propagating radiation through the object; and an analysis of the object inspection wavefront to be analyzed and the analysis object A wavefront analyzer that includes a plurality of various phase-changed converted wavefronts corresponding to an object inspection wavefront; an intensity map generator that provides a plurality of intensity maps of the plurality of phase-changed converted wavefronts; An intensity map using device that provides an output of at least a second class display for the phase of the object inspection wavefront to be analyzed using the plurality of intensity maps is provided.
本発明ではさらに他の好ましい実施態様に係る分光分析方法が提供されている。本方法は、対象物へ衝突する放射を起こして振幅及び位相を有する分析対象の分光分析波面を取得し、
前記分析対象の分光分析波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を取得し、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを取得し、前記複数の強度マップを用いて分析対象の分光分析波面の位相についての少なくとも第二階級表示の出力を取得し、前記位相についての少なくとも第二階級表示の出力を用いて前記放射の分光内容を表示する出力を取得することによって分析対象の分光分析波面を分析する各工程を含んで構成されている。
In the present invention, a spectroscopic analysis method according to still another preferred embodiment is provided. The method obtains a spectroscopic wavefront of an analyte having an amplitude and phase by causing radiation that impinges on the object,
A plurality of various phase-changed converted wavefronts corresponding to the spectral analysis wavefront to be analyzed are acquired, a plurality of intensity maps of the plurality of phase-changed converted wavefronts are acquired, and analysis is performed using the plurality of intensity maps Analyzing object by obtaining at least a second class display output for the phase of the target spectral analysis wavefront and obtaining an output for displaying the spectral content of the radiation using at least the second class display output for the phase Each of the steps for analyzing the spectroscopic wavefront is configured.
本発明ではさらに他の好ましい実施態様に係る分光分析装置が提供されている。本装置は、対象物へ衝突する放射を起こすことによって振幅及び位相を有する分析対象の分光分析波面を取得する波面取得装置と、分析対象の分光分析波面を分析し及び前記分析対象の分光分析波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を与える波面変換装置を備える波面分析装置と、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを取得する強度マップ発生装置と、前記複数の強度マップを用いて前記分析対象の分光分析波面の位相についての少なくとも第二階級表示の出力を取得する強度マップ利用装置と、前記位相についての少なくとも第二階級表示の出力を用いて前記放射の分光内容を表示する出力を取得する位相振幅利用装置を備えて構成されている。 In the present invention, a spectroscopic analyzer according to still another preferred embodiment is provided. The apparatus includes: a wavefront acquisition device that acquires an analysis target wavefront having an amplitude and phase by causing radiation that collides with an object; and an analysis target wavefront that analyzes the target analysis wavefront A wavefront analyzer including a wavefront converter that provides a plurality of various phase-changed converted wavefronts, an intensity map generator that acquires a plurality of intensity maps of the plurality of phase-changed converted wavefronts, and the plurality of An intensity map using device that acquires an output of at least a second class display for the phase of the spectral analysis wavefront to be analyzed using an intensity map, and a spectrum of the radiation using an output of at least a second class display for the phase A phase amplitude utilization device for obtaining an output for displaying the contents is provided.
本発明ではさらに好ましい実施態様に係る保存データ検索方法が提供されている。本方法は、媒体において該媒体上の様々な異なる位置のそれぞれにおいて情報が該媒体の高さを選択することによって符号化される該媒体から放射を反射することによって振幅及び位相を有する分析対象の保存データ検索波面を取得し、
前記分析対象の保存データ検索波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を取得し、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを取得し、前記複数の強度マップを用いて前記分析対象の保存データ検索波面の位相についての少なくとも第二階級表示の出力を取得し、及び前記位相についての少なくとも第二階級表示の出力を用いて前記情報を取得することによって前記分析対象の保存データ検索波面を分析する各工程を含んで構成されている。
The present invention provides a stored data retrieval method according to a further preferred embodiment. The method includes analyzing an object having amplitude and phase by reflecting radiation from the medium where information is encoded by selecting the height of the medium at each of a variety of different locations on the medium. Get saved data search wavefront,
Obtaining a plurality of various phase-changed converted wavefronts corresponding to the stored data retrieval wavefront to be analyzed, obtaining a plurality of intensity maps of the plurality of phase-changed converted wavefronts, and using the plurality of intensity maps Retrieving the analysis object by obtaining at least a second class display output for the phase of the stored data retrieval wavefront of the analysis object, and obtaining the information using at least a second class display output for the phase Each process includes analyzing each data search wavefront.
本発明ではさらに他の好ましい実施態様に係る保存データ検索装置が提供されている。本装置は、媒体において該媒体上の様々な異なる位置のそれぞれにおいて情報が該媒体の高さを選択することによって符号化される該媒体から放射を反射することによって振幅及び位相を有する分析対象の保存データ検索波面を取得する波面取得装置と、分析対象の保存データ検索波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を与える波面変換装置と、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを取得する強度マップ発生装置と、前記複数の強度マップを用いて前記分析対象の保存データ検索波面の位相についての少なくとも第二階級表示の出力を取得する強度マップ利用装置と、前記位相についての少なくとも第二階級表示の出力を用いて前記情報を取得する位相振幅利用装置を備えて構成されている。 In the present invention, a stored data retrieval apparatus according to still another preferred embodiment is provided. The apparatus can analyze an object having amplitude and phase by reflecting radiation from the medium where information is encoded at each of various different locations on the medium by selecting the height of the medium. A wavefront acquisition device for acquiring a stored data search wavefront; a wavefront conversion device for providing a plurality of various phase-changed converted wavefronts corresponding to a storage data search wavefront to be analyzed; and a plurality of the plurality of phase-changed converted wavefronts. About an intensity map generating apparatus for acquiring an intensity map, an intensity map using apparatus for acquiring an output of at least a second class display for the phase of the stored data search wavefront to be analyzed using the plurality of intensity maps, and the phase A phase amplitude utilization device that acquires the information using at least the output of the second class display.
本発明ではさらに他の好ましい実施態様に係る三次元画像形成方法が提供されている。本方法は、見られる対象物から放射を反射することによって振幅及び位相を有する分析対象の三次元画像形成波面を取得し、前記分析対象の三次元画像形成波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を取得し、前記複数の種々位相変化された変換波面の複数の強度マップを取得し、前記複数の強度マップを用いて前記分析対象の三次元画像形成波面の位相についての少なくとも第二階級表示の出力を取得することによって前記分析対象の三次元画像形成波面を分析する各工程を含んで構成されている。 In the present invention, a three-dimensional image forming method according to still another preferred embodiment is provided. The method obtains a three-dimensional imaging wavefront of an analysis object having an amplitude and phase by reflecting radiation from the object being viewed, and a plurality of various phase changes corresponding to the three-dimensional imaging wavefront of the analysis object. Obtaining a plurality of intensity maps of the plurality of various phase-changed converted wavefronts, and using the plurality of intensity maps, at least a second phase regarding the phase of the three-dimensional image forming wavefront to be analyzed is obtained. Each step of analyzing the three-dimensional image forming wavefront to be analyzed is obtained by acquiring the output of the class display.
本発明ではさらに好ましい実施態様に係る三次元画像形成装置が提供されている。本装置は、見られる対象物から放射を反射することによって振幅及び位相を有する分析対象の三次元画像形成波面を取得する波面取得装置と、前記分析対象の三次元画像形成波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を与える波面変換装置と、前記種々位相変化された変換波面の複数の強度マップを与える強度マップ発生装置と、前記複数の強度マップを用いて前記分析対象の三次元画像形成波面の位相についての少なくとも第二階級表示の出力を取得する強度マップ利用装置を備える前記分析対象の三次元画像形成波面を分析する波面分析装置を備えて構成されている。 In the present invention, a three-dimensional image forming apparatus according to a further preferred embodiment is provided. The apparatus includes a wavefront acquisition device that acquires a three-dimensional image forming wavefront of an analysis object having an amplitude and phase by reflecting radiation from a viewed object, and a plurality of corresponding wavefront acquisition wavefronts of the analysis object A wavefront conversion device that provides a converted wavefront with various phase changes, an intensity map generator that provides a plurality of intensity maps of the converted wavefronts with various phase changes, and a three-dimensional image of the analysis object using the plurality of intensity maps The apparatus includes a wavefront analyzer that analyzes the three-dimensional image forming wavefront to be analyzed, which includes an intensity map using device that obtains at least the output of the second class display regarding the phase of the formed wavefront.
本発明ではさらに好ましい実施態様に係る波面分析方法が提供されている。本方法は、少なくとも空間的に均質でない振幅と位相を有する分析対象波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を取得し、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを取得し、前記複数の強度マップを用いて前記分析対象波面の少なくとも位相を表示する出力を取得する各工程を含んで構成されている。 In the present invention, a wavefront analysis method according to a further preferred embodiment is provided. The method obtains a plurality of various phase-changed converted wavefronts corresponding to an analysis wavefront having at least spatially inhomogeneous amplitude and phase, and obtains a plurality of intensity maps of the plurality of phase-changed converted wavefronts. In addition, each of the steps includes obtaining an output for displaying at least the phase of the wavefront to be analyzed using the plurality of intensity maps.
本発明ではさらに好ましい実施態様に係る波面分析装置が提供されている。本装置は、少なくとも空間的に均質でない振幅と位相を有する分析対象波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を与える波面変換装置と、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを与える強度マップ発生装置と、前記複数の強度マップを用いて前記分析対象波面の少なくとも位相を表示する出力を取得する強度マップ利用装置を備えて構成されている。 In the present invention, a wavefront analyzer according to a further preferred embodiment is provided. The apparatus includes a wavefront conversion device that provides a plurality of various phase-changed converted wavefronts corresponding to an analysis wavefront having at least spatially inhomogeneous amplitude and phase, and a plurality of intensities of the plurality of phase-changed converted wavefronts. An intensity map generation device that provides a map, and an intensity map utilization device that acquires an output that displays at least the phase of the wavefront to be analyzed using the plurality of intensity maps are provided.
本発明ではさらに他の好ましい実施態様に係る表面写像方法が提供されている。本方法は、表面から放射を反射することによって、少なくとも空間的に均質でない振幅と位相を有する分析対象の表面写像波面を取得し、前記分析対象の表面写像波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を取得し、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを取得し、前記複数の強度マップを用いて前記分析対象の表面写像波面の少なくとも位相を表示する出力を取得することによって前記分析対象の表面写像波面を分析する各工程を含んで構成されている。 In the present invention, a surface mapping method according to still another preferred embodiment is provided. The method obtains a surface mapping wavefront of an analysis object having at least a spatially inhomogeneous amplitude and phase by reflecting radiation from the surface, and a plurality of various phase changes corresponding to the surface mapping wavefront of the analysis object. Obtaining a converted wavefront, obtaining a plurality of intensity maps of the plurality of phase-changed converted wavefronts, and using the plurality of intensity maps to obtain an output indicating at least a phase of the surface mapping wavefront of the analysis target Thus, each step of analyzing the surface mapping wavefront to be analyzed is included.
本発明ではさらに好ましい実施態様に係る表面写像装置が提供されている。本装置は、表面からの放射を反射することによって、少なくとも空間的に均質でない振幅と位相を有する分析対象の表面写像波面を取得する波面取得装置と、前記分析対象の表面写像波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を与える波面変換装置と、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを取得する強度マップ発生装置と、前記複数の強度マップを用いて前記分析対象の表面写像波面の少なくとも位相を表示する出力を取得する強度マップ利用装置を備えた前記分析対象の表面写像波面を分析する波面分析装置を備えて構成されている。 In the present invention, a surface mapping device according to a further preferred embodiment is provided. The apparatus includes a wavefront acquisition apparatus that acquires a surface mapping wavefront of an analysis object having at least a spatially inhomogeneous amplitude and phase by reflecting radiation from the surface, and a plurality of corresponding wavefront acquisition wavefronts of the analysis object A wavefront conversion device that provides a converted wavefront with various phase changes, an intensity map generator that acquires a plurality of intensity maps of the plurality of converted wavefronts with a phase change, and the analysis target using the plurality of intensity maps The apparatus includes a wavefront analyzer that analyzes the surface mapped wavefront of the analysis target, which includes an intensity map using device that acquires an output that displays at least the phase of the surface mapped wavefront.
本発明ではさらに他の好ましい実施態様に係る対象物検査方法が提供されている。本方法は、対象物を通して放射を伝搬することによって、少なくとも空間的に均質でない振幅と位相を有する分析対象の対象物検査波面を取得し、前記分析対象の対象物検査波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を取得し、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを取得し、前記複数の強度マップを用いて前記分析対象の対象物検査波面の少なくとも位相を表示する出力を取得することにより前記分析対象の対象物検査波面を分析する各工程を含んで構成されている。 In the present invention, an object inspection method according to still another preferred embodiment is provided. The method obtains an object inspection wavefront to be analyzed having at least a spatially inhomogeneous amplitude and phase by propagating radiation through the object, and a plurality of various types corresponding to the object inspection wavefront to be analyzed. Obtaining a converted wavefront having a phase change, obtaining a plurality of intensity maps of the plurality of converted wavefronts having a phase change, and displaying at least a phase of the object inspection wavefront to be analyzed using the plurality of intensity maps Each step includes analyzing the object inspection wavefront to be analyzed by acquiring an output.
本発明ではさらに他の好ましい実施態様に係る対象物検査装置が提供されている。本装置は、対象物を通して放射を伝搬することによって、少なくとも空間的に均質でない振幅と位相を有する分析対象の対象物検査波面を取得する波面取得装置と、前記分析対象の対象物検査波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を与える波面変換装置と、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを取得する強度マップ発生装置と、前記複数の強度マップを用いて前記分析対象の対象物検査波面の少なくとも位相を表示する出力を取得する強度マップ利用装置を備えた前記分析対象の対象物検査波面を分析する波面分析装置を備えて構成されている。 In the present invention, an object inspection apparatus according to still another preferred embodiment is provided. This apparatus corresponds to a wavefront acquisition device for acquiring an object inspection wavefront of an analysis object having at least a spatially inhomogeneous amplitude and phase by propagating radiation through the object, and the object inspection wavefront of the analysis object A plurality of various phase-changed wavefront converters, a plurality of phase-changed wavefronts for obtaining a plurality of intensity maps, and an analysis using the plurality of intensity maps. The apparatus includes a wavefront analyzer that analyzes the object inspection wavefront to be analyzed, the apparatus using an intensity map that acquires an output that displays at least the phase of the target object inspection wavefront.
本発明ではさらに好ましい実施態様に係る分光分析方法が提供されている。本方法は、対象物へ放射を衝突させることによって、少なくとも空間的に均質でない振幅と位相を有する分析対象の分光分析波面を取得し、前記分析対象の分光分析波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を取得し、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを取得し、前記複数の強度マップを用いて前記分析対象の分光分析波面の少なくとも位相を表示する出力を取得することによって前記分析対象の分光分析波面を分析し、及び少なくとも前記位相を表示する出力を用いて前記放射の分光内容を表示する出力を取得する各工程を含んで構成されている。 In the present invention, a spectroscopic analysis method according to a further preferred embodiment is provided. The method obtains a spectroscopic wavefront of an analysis object having at least a spatially inhomogeneous amplitude and phase by colliding radiation with the object, and a plurality of various phase changes corresponding to the spectroscopic wavefront of the analysis object. Obtaining the converted wavefront, obtaining a plurality of intensity maps of the plurality of phase-changed converted wavefronts, and using the plurality of intensity maps to obtain an output for displaying at least a phase of the spectral analysis wavefront to be analyzed By doing so, each step of analyzing the spectroscopic wavefront to be analyzed and at least using the output for displaying the phase to obtain the output for displaying the spectral content of the radiation is included.
本発明ではさらに他の好ましい実施態様に係る分光分析装置が提供されている。本装置は、放射を対象物へ衝突させることによって、少なくとも空間的に均質でない振幅と位相を有する分析対象の分光分析波面を取得する波面取得装置と、前記分析対象の分光分析波面を分析し、及び前記分析対象の分光分析波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を与える波面変換装置と、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを取得する強度マップ発生装置と、前記複数の強度マップを用いて前記分析対象の分光分析波面の少なくとも位相を表示する出力を取得する強度マップ利用装置と、少なくとも前記位相を表示する出力を用いて前記放射の分光内容を表示する出力を取得する位相振幅利用装置を備えた波面分析装置を備えて構成されている。 In the present invention, a spectroscopic analyzer according to still another preferred embodiment is provided. The apparatus is configured to analyze a spectroscopic wavefront of a wavefront acquiring apparatus that acquires a spectroscopic wavefront of an analysis object having at least a spatially inhomogeneous amplitude and phase by colliding radiation with an object, And a wavefront converter that provides a plurality of various phase-changed converted wavefronts corresponding to the spectral analysis wavefront to be analyzed, and an intensity map generator that acquires a plurality of intensity maps of the plurality of phase-changed converted wavefronts; An intensity map using device that acquires an output that displays at least a phase of the spectral analysis wavefront to be analyzed using the plurality of intensity maps, and an output that displays the spectral content of the radiation using an output that displays at least the phase And a wavefront analyzer having a phase amplitude utilization device for acquiring
本発明ではさらに他の好ましい実施態様に係る保存データ検索方法が提供されている。本方法は、情報が該媒体上の様々に異なる位置の該媒体の高さを選択することにより符号化される該媒体から放射を反射させることによって振幅及び位相を有する分析対象の保存データ検索波面を取得し、前記分析対象の保存データ検索波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を取得し、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを取得し、前記複数の強度マップを用いて前記分析対象の保存データ検索波面の少なくとも位相を表示する出力を取得することによって前記分析対象の保存データ検索波面を分析し、及び少なくとも前記位相を表示する前記出力を用いて前記情報を取得する各工程を含んで構成されている。 The present invention provides a stored data retrieval method according to still another preferred embodiment. The method uses a stored data retrieval wavefront of an analyte having an amplitude and phase by reflecting radiation from the medium where information is encoded by selecting the height of the medium at different locations on the medium. Obtaining a plurality of converted wavefronts with various phase changes corresponding to the stored data retrieval wavefront to be analyzed, obtaining a plurality of intensity maps of the plurality of phase-changed converted wavefronts, and obtaining the plurality of intensities. Analyzing the stored data search wavefront of the analysis object by obtaining an output that displays at least the phase of the stored data search wavefront of the analysis object using a map, and using the output that displays at least the phase It is comprised including each process of acquiring.
本発明ではさらに好ましい実施態様に係る保存データ検索装置が提供されている。本装置は、情報が該媒体上の様々に異なる位置の該媒体の高さを選択することにより符号化される該媒体から放射を反射させることによって、振幅及び位相を有する分析対象の保存データ検索波面を取得する波面取得装置と、前記分析対象の保存データ検索波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を与える波面変換装置と、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを取得する強度マップ発生装置と、前記複数の強度マップを用いて前記分析対象の保存データ検索波面の少なくとも位相を表示する出力を取得する強度マップ利用装置を備えた前記分析対象の保存データ検索波面を分析する波面分析装置と、少なくとも前記位相を表示する出力を用いて前記情報を取得する位相振幅利用装置を備えて構成されている。 In the present invention, a stored data retrieval apparatus according to a further preferred embodiment is provided. The apparatus retrieves stored data for an analyte having amplitude and phase by reflecting radiation from the medium where information is encoded by selecting the height of the medium at different locations on the medium. A wavefront acquisition device for acquiring a wavefront; a wavefront conversion device for providing a plurality of various phase-changed converted wavefronts corresponding to the stored data retrieval wavefront to be analyzed; and a plurality of intensity maps of the plurality of phase-changed converted wavefronts. The analysis target storage data search wavefront comprising: an intensity map generation device that acquires the output; and an intensity map utilization device that acquires an output that displays at least a phase of the analysis target storage data search wavefront using the plurality of intensity maps. And a phase amplitude utilization device for acquiring the information using at least an output for displaying the phase.
本発明ではさらに他の好ましい実施態様に係る三次元画像形成方法が提供されている。本方法は、見られる対象物から放射を反射することによって、少なくとも空間的に均質でない振幅と位相を有する分析対象の三次元画像形成波面を取得し、前記分析対象の三次元画像形成波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を取得し、前記複数の種々位相変化された変換波面の複数の強度マップを取得し、前記複数の強度マップを用いて前記分析対象の三次元画像形成波面の少なくとも位相を表示する出力を取得することによって前記分析対象の三次元画像形成波面を分析する各工程を含んで構成されている。 In the present invention, a three-dimensional image forming method according to still another preferred embodiment is provided. The method obtains a three-dimensional imaging wavefront of an analysis object having at least a spatially inhomogeneous amplitude and phase by reflecting radiation from the viewed object, and corresponds to the three-dimensional imaging wavefront of the analysis object Obtaining a plurality of various phase-changed converted wavefronts, obtaining a plurality of intensity maps of the plurality of various phase-changed converted wavefronts, and using the plurality of intensity maps, the three-dimensional image forming wavefront to be analyzed Each of the steps includes analyzing each of the three-dimensional image forming wavefronts to be analyzed by obtaining an output that displays at least the phase of the image.
本発明ではさらに他の好ましい実施態様に係る三次元画像形成装置が提供されている。本装置は、見られる対象物から放射を反射させることによって、少なくとも空間的に均質でない振幅と位相を有する分析対象の三次元画像形成波面を取得する波面取得装置と、前記分析対象の三次元画像形成波面を分析し、及び前記分析対象の三次元画像形成波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面与える波面変換装置と、前記複数の種々位相変化された変換波面の複数の強度マップを取得する強度マップ発生装置と、前記複数の強度マップを用いて前記分析対象の三次元画像形成波面の少なくとも位相を表示する出力を取得する強度マップ利用装置を備えた波面分析装置を備えて構成されている。 In the present invention, a three-dimensional image forming apparatus according to still another preferred embodiment is provided. The apparatus includes a wavefront acquisition device that acquires a three-dimensional image-forming wavefront of an analysis object having at least a spatially inhomogeneous amplitude and phase by reflecting radiation from the object being viewed, and the three-dimensional image of the analysis object Analyzing a formed wavefront and providing a plurality of various phase-changed converted wavefronts corresponding to the three-dimensional image forming wavefront to be analyzed, and a plurality of intensity maps of the plurality of various phase-changed converted wavefronts. An intensity map generation device to be acquired, and a wavefront analysis device including an intensity map utilization device that acquires an output for displaying at least a phase of the three-dimensional image forming wavefront to be analyzed using the plurality of intensity maps. ing.
本発明ではさらに好ましい実施態様に係る波面分析方法が提供されている。本方法は、振幅及び位相を有する分析対象波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を取得し、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを取得し、前記複数の強度マップを用いて前記分析対象波面の少なくとも振幅を表示する出力を取得する各工程を含んで構成されている。 In the present invention, a wavefront analysis method according to a further preferred embodiment is provided. The method obtains a plurality of various phase-changed converted wavefronts corresponding to an analysis target wavefront having amplitude and phase, obtains a plurality of intensity maps of the plurality of phase-changed converted wavefronts, and the plurality of intensities. Each step includes obtaining an output for displaying at least the amplitude of the wavefront to be analyzed using a map.
本発明ではさらに他の好ましい実施態様に係る波面分析装置が提供されている。本装置は、振幅及び位相を有する分析対象波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面与える波面変換装置と、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを与える強度マップ発生装置と、前記複数の強度マップを用いて前記分析対象波面の少なくとも振幅を表示する出力を取得する強度マップ利用装置を備えて構成されている。 In the present invention, a wavefront analyzer according to still another preferred embodiment is provided. The apparatus includes: a plurality of wavefront conversion apparatuses that provide a plurality of phase-changed converted wavefronts corresponding to an analysis target wavefront having an amplitude and a phase; and an intensity map generator that provides a plurality of intensity maps of the plurality of phase-changed converted wavefronts. And an intensity map utilization device that obtains an output that displays at least the amplitude of the wavefront to be analyzed using the plurality of intensity maps.
本発明ではさらに好ましい実施態様に係る表面写像方法が提供されている。本方法は、表面から放射を反射することによって振幅及び位相を有する分析対象の表面写像波面を取得し、前記分析対象の表面写像波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を取得し、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを取得し、前記複数の強度マップを用いて前記分析対象の表面写像波面の少なくとも振幅を表示する出力を取得することによって前記分析対象の表面写像波面を分析する各工程を含んで構成されている。 In the present invention, a surface mapping method according to a further preferred embodiment is provided. The method obtains a surface mapping wavefront of an analysis object having an amplitude and phase by reflecting radiation from the surface, and obtains a plurality of various phase-changed converted wavefronts corresponding to the surface mapping wavefront of the analysis object, Obtaining a plurality of intensity maps of the plurality of phase-changed converted wavefronts, and using the plurality of intensity maps to obtain an output indicating at least an amplitude of the surface mapping wavefront of the analysis object. Each step includes analyzing each of the mapping wavefronts.
本発明ではさらに他の好ましい実施態様に係る対象物検査方法が提供されている。本方法は、放射を対象物を通して伝搬することによって振幅及び位相を有する分析対象の対象物検査波面を取得し、
前記分析対象の対象物検査波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を取得し、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを取得し、前記複数の強度マップを用いて前記分析対象の対象物検査波面の少なくとも振幅を表示する出力を取得することによって前記分析対象の対象物検査波面を分析する各工程を含んで構成されている。
In the present invention, an object inspection method according to still another preferred embodiment is provided. The method obtains an object inspection wavefront to be analyzed having amplitude and phase by propagating radiation through the object;
Obtaining a plurality of various phase-changed converted wavefronts corresponding to the object inspection wavefront to be analyzed, obtaining a plurality of intensity maps of the plurality of phase-changed converted wavefronts, and using the plurality of intensity maps Each step of analyzing the object inspection wavefront to be analyzed is obtained by obtaining an output indicating at least the amplitude of the object inspection wavefront to be analyzed.
本発明ではさらに他の好ましい実施態様に係る対象物検査装置が提供されている。本装置は、放射を対象物を通して伝搬することによって振幅及び位相を有する分析対象の対象物検査波面を取得する波面取得装置と、
前記分析対象の対象物検査波面を分析し、及び前記分析対象の対象物検査波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面与える波面変換装置と、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを取得する強度マップ発生装置と、前記複数の強度マップを用いて前記分析対象の対象物検査波面の少なくとも振幅を表示する出力を取得する強度マップ利用装置を備えた波面分析装置を備えて構成されている。
In the present invention, an object inspection apparatus according to still another preferred embodiment is provided. The apparatus includes a wavefront acquisition apparatus that acquires an object inspection wavefront to be analyzed having an amplitude and a phase by propagating radiation through the object;
Analyzing the object inspection wavefront to be analyzed and providing a plurality of various phase-changed converted wavefronts corresponding to the object inspection wavefront to be analyzed, and a plurality of the plurality of phase-changed converted wavefronts An intensity map generator for acquiring an intensity map of the object, and a wavefront analyzer including an intensity map utilization apparatus for acquiring an output for displaying at least the amplitude of the object inspection wavefront to be analyzed using the plurality of intensity maps. Configured.
本発明ではさらに好ましい実施態様に係る分光分析方法が提供されている。本方法は、放射を対象物へ衝突させることによって振幅及び位相を有する分析対象の分光分析波面を取得し、前記分析対象の分光分析波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を取得し、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを取得し、前記複数の強度マップを用いて前記分析対象の分光分析波面の少なくとも振幅を表示する出力を取得することによって前記分析対象の分光分析波面を分析し、及び少なくとも前記振幅を表示する出力を用いて前記放射の分光内容を表示する出力を取得する各工程を含んで構成されている。 In the present invention, a spectroscopic analysis method according to a further preferred embodiment is provided. The method obtains a spectroscopic wavefront of an analysis object having an amplitude and a phase by colliding radiation with an object, and obtains a plurality of various phase-changed converted wavefronts corresponding to the spectroscopic wavefront of the analysis object. Obtaining a plurality of intensity maps of the plurality of phase-changed converted wavefronts, and using the plurality of intensity maps to obtain an output indicating at least the amplitude of the spectral analysis wavefront of the analysis object. Each step includes analyzing a spectroscopic wavefront and obtaining an output for displaying the spectral content of the radiation using at least an output for displaying the amplitude.
本発明ではさらに好ましい実施態様に係る分光分析装置が提供されている。本装置は、放射を対象物へ衝突させることによって振幅及び位相を有する分析対象の分光分析波面を取得する波面取得装置と、
前記分析対象の分光分析波面を分析し、及び前記分析対象の分光分析波面に対応する複数の種々位相変化された変換波面を与える波面変換装置と、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを取得する強度マップ発生装置と、前記複数の強度マップを用いて前記分析対象の分光分析波面少なくとも振幅を表示する出力を取得する強度マップ利用装置を備えた波面分析装置と、少なくとも前記振幅を表示する出力を用いて前記放射の分光内容を表示する出力を取得する位相振幅利用装置を備えて構成されている。
In the present invention, a spectroscopic analyzer according to a further preferred embodiment is provided. The apparatus includes a wavefront acquisition apparatus that acquires a spectroscopic wavefront of an analysis target having an amplitude and a phase by causing radiation to collide with an object;
Analyzing the spectral analysis wavefront of the analysis target, and providing a plurality of various phase-changed converted wavefronts corresponding to the spectral analysis wavefront of the analysis target, and a plurality of the plurality of phase-changed converted wavefronts An intensity map generator for acquiring an intensity map; a wavefront analyzer including an intensity map utilization apparatus for acquiring an output for displaying at least the amplitude of the spectral analysis wavefront to be analyzed using the plurality of intensity maps; and at least the amplitude And a phase amplitude utilization device that obtains an output for displaying the spectral content of the radiation using an output for displaying.
さらに、本発明の好ましい実施態様においては、前記複数の強度マップを用いて振幅及び位相を表示する分析出力が与えられる。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, an analysis output is provided that displays amplitude and phase using the plurality of intensity maps.
さらに、本発明の好ましい実施態様においては、前記複数の強度マップを用いて少なくとも前記位相を表示する第二階級分析出力が与えられる。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, a second class analysis output is provided that displays at least the phase using the plurality of intensity maps.
また、少なくとも前記位相を表示する分析出力を与えるためには前記複数の強度マップを用いることが好ましい。 Further, it is preferable to use the plurality of intensity maps in order to provide an analysis output that displays at least the phase.
さらに、本発明の好ましい実施態様においては、前記振幅を表示する少なくとも第二階級分析出力を与えるためには前記複数の強度マップを用いることが好ましい。 Further, in a preferred embodiment of the present invention, it is preferable to use the plurality of intensity maps to provide at least a second class analysis output indicating the amplitude.
前記種々位相変化された変換波面は分析対象波面の共通光路に沿った干渉によって取得されることが好ましい。また、前記種々位相変化された変換波面はその変換後に分析対象波面へデルタ関数位相変化を行うこととは実質的に異なる方法で付加的あるいは二者択一的に実現される。 The converted wavefronts with various phase changes are preferably acquired by interference along the common optical path of the wavefront to be analyzed. Further, the converted wavefront having various phase changes can be realized additionally or alternatively by a method substantially different from performing the delta function phase change to the wavefront to be analyzed after the conversion.
さらに本発明の好ましい実施多様においては、前記複数の強度マップを用いることによりほぼハロー及びシェージングオフ歪みのない位相を表示する出力が得られる。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, an output displaying a phase substantially free of halo and shading off distortion can be obtained by using the plurality of intensity maps.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、前記複数の種々位相変化された変換波面は、少なくとも1の空間位相変化処理により変換波面となった複数の波面と波面への空間位相変化処理後に変換した複数の波面を含むものである。 Further, in a preferred embodiment of the present invention, the plurality of converted wavefronts having various phase changes are converted into a plurality of wavefronts converted into wavefronts by at least one spatial phase change process and a plurality of converted wavefronts after the spatial phase change process to the wavefront. Including the wavefront.
さらに、本発明の好ましい実施態様においては、複数の種々位相変化された変換波面を取得する工程には、分析対象波面を変換処理して変換波面を得る工程と、変換された波面へ複数の種々位相変化を加えて複数の種々位相変化された変換波面を得る工程が含まれる。 Further, in a preferred embodiment of the present invention, the step of obtaining a plurality of converted wavefronts having various phase changes includes a step of converting the wavefront to be analyzed to obtain a converted wavefront, and a plurality of various converted wavefronts. A step of applying a phase change to obtain a plurality of various phase-changed converted wavefronts is included.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、複数の種々位相変化された変換波面を取得する工程には、分析対象波面へ種々の位相変化を加えて複数の種々位相変化された波面を取得する工程と、前記複数の種々位相変化された波面を変換処理して複数の種々位相変化された変換波面を得る工程とが含まれる。 Further, in a preferred embodiment of the present invention, the step of acquiring a plurality of various phase-changed converted wavefronts includes a step of applying various phase changes to the analysis target wavefront and acquiring a plurality of various phase-changed wavefronts. And a step of converting the plurality of wavefronts having various phase changes to obtain a plurality of converted wavefronts having various phase changes.
さらに本発明の好ましい実施態様において、複数の種々位相変化された変換波面を取得する工程には、分析対象波面を変換処理して変換波面を取得する工程と前記変換波面へ複数の異なる位相変化を加えて複数の異なる位相変化を加えられた変換波面を取得する工程の少なくともいずれか一方と、分析対象波面へ複数の異なる位相変化を加えて複数の異なる位相変化を加えられた波面を得る工程と前記複数の異なる位相変化を加えられた波面を変換処理して複数の異なる位相変化を加えられた変換波面を得る工程が含まれる。 Further, in a preferred embodiment of the present invention, the step of acquiring a plurality of converted wavefronts having various phase changes includes a step of converting the wavefront to be analyzed to acquire a converted wavefront and a plurality of different phase changes to the converted wavefront. In addition, at least one of obtaining a converted wavefront having a plurality of different phase changes, and obtaining a wavefront having a plurality of different phase changes by adding a plurality of different phase changes to the wavefront to be analyzed. A step of converting the wavefronts to which the plurality of different phase changes have been applied to obtain a converted wavefront to which the plurality of different phase changes have been added.
前記複数の異なる位相変化には空間的位相変化も含まれることが好ましい。 Preferably, the plurality of different phase changes include a spatial phase change.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、前記複数の異なる位相変化には空間的位相変化も含まれ、該複数の異なる位相変化は変換波面の少なくとも一部及び分析対象波面の一部へ時変性の空間位相変化を加えることに遂行される。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the plurality of different phase changes include a spatial phase change, and the plurality of different phase changes are time-variant to at least a part of the converted wavefront and a part of the analysis wavefront. Performed by applying a spatial phase change.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、前記複数の異なる空間的位相変化は前記変換波面の少なくとも一部及び前記分析対象波面の一部へ空間的に均質な時変性の空間位相変化を加えることによって遂行される。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the plurality of different spatial phase changes are performed by applying a spatially uniform time-variant spatial phase change to at least a part of the converted wavefront and a part of the wavefront to be analyzed. Carried out.
前記分析対象波面の少なくとも1及び前記複数の異なる位相変化の加えられた波面へ処理された変換はフーリエ変換であり、前記複数の位相変化された変換波面の複数の強度マップを取得する作用には前記複数の異なる位相変化が加えられた波面へのフーリエ変換処理が含まれることが好ましい。 The transformation processed into at least one of the wavefronts to be analyzed and the plurality of wavefronts with different phase changes is a Fourier transform, and the operation of acquiring a plurality of intensity maps of the plurality of phase-changed converted wavefronts Preferably, a Fourier transform process to a wavefront to which the plurality of different phase changes are applied is included.
さらに本発明の好ましい実施態様において、複数の異なる位相変化を加えられた変換波面を取得する工程には、前記分析対象波面をフーリエ変換処理して変換波面を得る工程と前記変換波面へ複数の異なる位相変化を加えて複数の異なる位相変化が加えられた変換波面を得る工程の少なくともいずれか一方と、前記分析対象波面へ複数の異なる位相変化を加えて複数の異なる位相変化が加えられた波面を得る工程と前記複数の異なる位相変化を加えられた波面をフーリエ変換処理して複数の異なる位相変化を加えられた変換波面を得る工程が含まれる。前記複数の異なる位相変化には空間的位相変化も含まれ、該複数の異なる空間的位相変化は前記変換波面の少なくとも一部及び前記分析対象波面の一部へ空間的に均質な時変性の空間位相変化を与えることによって遂行される。さらに、前記複数の異なる空間位相変化には少なくとも3つの位相変化が含まれ、前記複数の強度マップは少なくとも3つの強度マップを含み、これら強度マップを用いて前記分析対象波面の振幅及び位相の少なくとも一方を表示する出力が取得される。前記3つの位相変化には、前記分析対象波面を前記分析対象波面の振幅及び位相と同一の振幅及び位相を有する第一複素関数として表すこと、前記複数の強度マップを第一複素関数及び空間的に均質な時変性の空間位相変化を決定する空間関数の関数として表すこと、絶対値及び位相を有する第二複素関数を第一複素関数及び前記空間的に均質な時変性の空間位相変化を決定する前記空間関数のフーリエ変換のコンボリューションとして定義すること、前記複数の強度マップの各々を前記分析対象波面の振幅、前記第二複素関数の絶対値、前記分析対象波面の位相と前記第二複素関数の位相間の差異、及びそれぞれが前記少なくとも3つの強度マップの一つに対応する前記少なくとも3つの異なる位相変化の一つによって生ずる既知の位相遅延の第三の関数として表すこと、前記第二関数を解いて前記第二複素関数の位相を取得すること、及び前記第二複素関数の位相を前記分析対象波面の位相と前記第二複素関数の位相間の差異へ加えることにより前記分析対象波面の位相を取得することが含まれる。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the step of obtaining a converted wavefront having a plurality of different phase changes includes a step of obtaining a converted wavefront by performing a Fourier transform process on the wavefront to be analyzed and a plurality of different wavefronts to the converted wavefront. At least one of the steps of obtaining a converted wavefront to which a plurality of different phase changes are applied by adding a phase change, and a wavefront having a plurality of different phase changes applied to the wavefront to be analyzed And obtaining a converted wavefront having a plurality of different phase changes by performing a Fourier transform process on the wavefront having the different phase changes. The plurality of different phase changes includes a spatial phase change, and the plurality of different spatial phase changes are spatially homogeneous time-variant spaces to at least a part of the converted wavefront and a part of the wavefront to be analyzed. This is accomplished by applying a phase change. Further, the plurality of different spatial phase changes include at least three phase changes, and the plurality of intensity maps include at least three intensity maps, and using these intensity maps, at least the amplitude and phase of the wavefront to be analyzed are included. Output that displays one is obtained. The three phase changes include representing the analysis target wavefront as a first complex function having the same amplitude and phase as the analysis target wavefront, and representing the plurality of intensity maps as a first complex function and a spatial Expressing the second complex function with absolute value and phase as the first complex function and determining the spatially homogeneous time-varying spatial phase change Defining each of the plurality of intensity maps as an amplitude of the wavefront to be analyzed, an absolute value of the second complex function, a phase of the wavefront to be analyzed and the second complex The difference between the phases of the function and the known phase delay caused by one of the at least three different phase changes, each corresponding to one of the at least three intensity maps. Expressing the second function to obtain the phase of the second complex function, and calculating the phase of the second complex function to the phase of the wavefront to be analyzed and the second complex function It includes acquiring the phase of the wavefront to be analyzed by adding to the difference between the phases.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、前記第二複素関数の前記絶対値は該絶対値を一定次数の多項式へ近づけることによって得られる。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the absolute value of the second complex function is obtained by approximating the absolute value to a constant degree polynomial.
前記第二複素関数の位相は、好ましくは、該複素関数が反復処理によって得られた固有ベクトルである場合、前記第二複素関数を固有値問題として表すことによって得ることができる。 The phase of the second complex function is preferably obtained by expressing the second complex function as an eigenvalue problem when the complex function is an eigenvector obtained by iterative processing.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、前記第二複素関数の位相は前記空間的に均質な時変性の空間位相変化を決定する空間関数のフーリエ変換を多項式へ近づけ及び前記第二複素関数を多項式へ近づける機能によって得られる。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the phase of the second complex function approximates a Fourier transform of the spatial function that determines the spatially homogeneous time-varying spatial phase change to the polynomial, and the second complex function is converted to a polynomial. Obtained by the function to approach.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、前記分析対象波面の振幅、前記第二複素関数の絶対値、及び第二複素関数の位相と分析対象波面の位相間の差異は、前記複数の強度マップの数が増加するにつれて正確性を増す最小二乗法によって得られている。 Further, in a preferred embodiment of the present invention, the amplitude of the wavefront to be analyzed, the absolute value of the second complex function, and the difference between the phase of the second complex function and the phase of the wavefront to be analyzed are the values of the plurality of intensity maps. Obtained by the least squares method, which increases accuracy as the number increases.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、前記複数の異なる位相変化は少なくとも4つの異なる位相変化を含み、前記複数の強度マップは少なくとも4つの強度マップを含み、複数の強度マップを用いて分析対象波面の振幅及び位相の少なくとも一方を表示する出力を取得する際には、前記複数の強度マップを前記分析対象波面の振幅、前記第二複素関数の絶対値、前記分析対象波面の位相と前記第二複素関数の位相間の差異、それぞれが前記少なくとも4つの強度マップの一つに対応する少なくとも4つの異なる位相変化の一つによって生ずる既知の位相遅延、及び波面分析に関する少なくとも一つの付加的未知数の第三の関数として表し、前記付加的未知数の数がその数により前記複数の強度マップの数が3を超える数より大きくない場合には、前記第三の関数を解いて前記分析対象波面の振幅、前記第二複素関数の絶対値、前記分析対象波面の位相と前記第二複素関数の位相間の差異、及び前記未知数を取得する。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the plurality of different phase changes include at least four different phase changes, the plurality of intensity maps include at least four intensity maps, and the wavefront to be analyzed using the plurality of intensity maps. When obtaining an output that displays at least one of the amplitude and phase of the plurality of intensity maps, the plurality of intensity maps are calculated using the amplitude of the wavefront to be analyzed, the absolute value of the second complex function, the phase of the wavefront to be analyzed and the second wavefront A difference between the phases of the complex function, a known phase delay caused by one of at least four different phase changes, each corresponding to one of the at least four intensity maps, and at least one additional unknown number relating to wavefront analysis. And the number of the additional unknowns is greater than the number of the plurality of intensity maps exceeding three. The third function is solved to determine the amplitude of the wavefront to be analyzed, the absolute value of the second complex function, the difference between the phase of the wavefront to be analyzed and the phase of the second complex function, and the unknown. get.
前記位相変化は、好ましくは前記強度マップにおけるコントラストが最大になるように、及び前記分析対象波面の位相におけるノイズの影響が最小となるように選択される。 The phase change is preferably selected so that the contrast in the intensity map is maximized and the influence of noise on the phase of the wavefront to be analyzed is minimized.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、前記複数の強度マップの各々を前記分析対象波面の振幅、前記第二複素関数の絶対値、前記分析対象波面の位相と前記第二複素関数の位相間の差異、及びそれぞれが前記少なくとも3つの強度マップの一つに対応する前記少なくとも3つの異なる位相変化の一つによって生じた既知の位相遅延の第三の関数として表す際には、いずれもが前記複数の強度マップの関数でもなくあるいは前記時変性空間位相変化の関数でもないが、前記分析対象波面の振幅、前記第二複素関数の絶対値、及び前記分析対象波面の位相と前記第二複素関数の位相間の差異の関数である第4、第5及び第6の複素関数を限定し、前記複数の強度マップの各々を前記第4複素関数、前記複数の強度マップのそれぞれに対応する前記既知位相遅延のサインを掛け算された第5複素関数、及び前記複数の強度マップのそれぞれに対応する前記既知位相遅延のコサインを掛け算された第6複素関数の総和として表している。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, each of the plurality of intensity maps is expressed by an amplitude of the analysis target wavefront, an absolute value of the second complex function, a phase between the analysis target wavefront and a phase of the second complex function. When expressed as a third function of the difference and a known phase delay caused by one of the at least three different phase changes, each corresponding to one of the at least three intensity maps, Neither the intensity map function nor the time-varying spatial phase change function, but the amplitude of the wavefront to be analyzed, the absolute value of the second complex function, and the phase of the wavefront to be analyzed and the second complex function The fourth, fifth, and sixth complex functions that are functions of the difference between phases are limited, and each of the plurality of intensity maps corresponds to each of the fourth complex function and the plurality of intensity maps. Wherein it represents the known phase delay fifth complex function is multiplied to sign, and the sum of the sixth complex function which is multiplied by the cosine of the known phase delay corresponding to each of the plurality of intensity maps that.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、前記第三関数を解いて前記分析対象波面の振幅、前記第二複素関数の絶対値、及び前記分析対象波面の位相と前記第二複素関数の位相間の差を取得する工程には、前記分析対象波面の振幅、前記第二複素関数の絶対値、及び前記分析対象波面の位相と前記第二複素関数の位相間の差のそれぞれについて数値の高い解と数値の低い解の二つの解を取得し、前記二つの解のうちの数値の高い解あるいは数値の低い解のいずれかの各空間位置において前記強調絶対値解が前記第二複素関数を満たす方法を選んで前記二つの解を合算して前記第二複素関数の絶対値についての強調絶対値解とし、各空間位置において前記振幅の二つの解の数値の高い解あるいは数値の低い解が、前記絶対値解について数値の高い解が選ばれる各位置では前記振幅解について数値の高い解が選ばれ、前記絶対値解について数値の低い解がえらばれる各位置では前記振幅解について数値の低い解が選ばれるような方法で数値の高い解あるいは数値の低い解のいずれかを選ぶことにより前記分析対象波面の振幅の前記二つの解を合算して強調振幅解とし、及び各空間位置において、前記絶対値解について数値の高い解が選ばれる各位置では前記差の解について数値の高い解がえらばれ、前記絶対値解について数値の低い解が選ばれる各位置では前記差の解について数値の低い解が選ばれる方法で前記差の二つの解について前記数値の高い解あるいは数値の低い解を選ぶことによって、前記分析対象波面の位相と前記第二複素関数の位相間の差の二つの解を合算して一つの強調差解としている。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the third function is solved to determine the amplitude of the wavefront to be analyzed, the absolute value of the second complex function, and the phase of the wavefront to be analyzed and the phase of the second complex function. The step of obtaining the difference includes an amplitude of the analysis target wavefront, an absolute value of the second complex function, and a solution having a high numerical value for each of the difference between the phase of the analysis target wavefront and the phase of the second complex function. A method of obtaining two solutions of a solution having a low numerical value, and the enhanced absolute value solution satisfies the second complex function at each spatial position of either a solution having a high numerical value or a solution having a low numerical value among the two solutions. The two solutions are added together to obtain an enhanced absolute value solution for the absolute value of the second complex function, and a solution with a higher value or a lower value of the two solutions with the amplitude at each spatial position is Numerical value for absolute value solution In each position where a high solution is selected, a solution with a high numerical value is selected for the amplitude solution, and in each position where a solution with a low numerical value is selected for the absolute value solution, a solution with a low numerical value is selected for the amplitude solution. By selecting either a solution with a high numerical value or a solution with a low numerical value, the two solutions of the amplitude of the wavefront to be analyzed are added to obtain an emphasized amplitude solution, and the numerical value is high for the absolute value solution at each spatial position. In each position where a solution is selected, a solution having a high numerical value is selected for the difference solution, and in each position where a low numerical solution is selected for the absolute value solution, a low numerical solution is selected for the difference solution. By selecting the solution with the higher value or the solution with the lower value for the two solutions of the difference, the two solutions of the difference between the phase of the wavefront to be analyzed and the phase of the second complex function are added together. It is set to emphasize the difference solution.
前記空間的に均質な時変性空間位相変化は前記変換波面と前記分析対象波面の少なくとも一方の空間的中心部へ与えられることが好ましい。 The spatially uniform time-varying spatial phase change is preferably applied to at least one spatial center of the converted wavefront and the wavefront to be analyzed.
前記に加えあるいは前記に代えて、前記空間的に均質な時変性空間位相変化は前記変換波面及び前記分析対象波面の少なくとも一方の空間的に中心にある概して円形な部分へ与えられることが好ましい。 In addition to or instead of the above, the spatially uniform time-varying spatial phase change is preferably applied to a generally circular portion at the spatial center of at least one of the converted wavefront and the analysis wavefront.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、前記空間的に均質な時変性空間位相変化は前記変換波面と前記分析対象波面の少なくとも一方のおよそ半分へ与えられる。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the spatially uniform time-varying spatial phase change is applied to approximately half of at least one of the converted wavefront and the analysis wavefront.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、前記変換波面及び前記分析対象波面はDC領域と非DC領域を含み、前記空間的に均質な時変性空間位相変化は前記DC領域と非DC領域双方の少なくとも一部へ与えられる。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the converted wavefront and the wavefront to be analyzed include a DC region and a non-DC region, and the spatially homogeneous time-varying spatial phase change is at least in both the DC region and the non-DC region. Given to some.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、位相成分の追加には、前記複数の異なる位相変化を与えた変換波面の高周波数内容を増加するための、前記分析対象波面への相対的に高周波数成分の追加が含まれている。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the phase component is added by adding a relatively high frequency component to the wavefront to be analyzed in order to increase the high frequency content of the converted wavefront having the plurality of different phase changes. Includes the addition of.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、前記情報は前記媒体上で符号化され、これにより、強度値は該媒体上の各位置からの光の反射によって、その位置に保存された情報の要素に対応した所定の数値範囲内に収められ、前記複数の強度マップを用いることにより各位置について複数の強度値が実現され、前記媒体上の各位置に対して複数の情報要素が与えられる。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the information is encoded on the medium, so that the intensity value is reflected into the element of information stored at that position by reflection of light from each position on the medium. A plurality of intensity values are realized for each position by using the plurality of intensity maps, which fall within a corresponding predetermined numerical range, and a plurality of information elements are given for each position on the medium.
前記複数の異なる位相変化を与えた変換波面には、少なくとも時変性の位相変化関数を用いてその位相に変化を加えた複数の波面が含まれていることが好ましい。 It is preferable that the plurality of converted wavefronts having different phase changes include a plurality of wavefronts in which the phase is changed using at least a time-varying phase change function.
前記に加えあるいは前記に代えて、前記複数の異なる位相変化を与えた変換波面には、前記分析対象波面へ少なくとも時変性の位相変化関数を適用してその位相に変化を与えた複数の波面が含まれている。 In addition to or in place of the above, the converted wavefronts that have been subjected to the plurality of different phase changes include a plurality of wavefronts that have undergone a change in phase by applying at least a time-varying phase change function to the analysis target wavefront. include.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、前記少なくとも時変性の位相変化関数は波面の変換前に分析対象波面へ処理される。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the at least time-varying phase change function is processed to the wavefront to be analyzed before wavefront conversion.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、前記少なくとも時変性の位相変化関数は波面の変換に後続して分析対象波面対して処理される。 Furthermore, in a preferred embodiment of the invention, the at least time-varying phase change function is processed for the wavefront to be analyzed following the wavefront transformation.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、前記少なくとも時変性の位相変化は空間的に均質な空間関数である。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the at least time-varying phase change is a spatially homogeneous spatial function.
前記少なくとも時変性の位相変化関数は分析対象波面の空間的中心部へ処理される。 The at least time-varying phase change function is processed into the spatial center of the wavefront to be analyzed.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、前記分析対象波面には複数の異なる波面成分が含まれ、及び前記複数の異なる位相変化を与えた変換波面は、分析対象波面の少なくとも一つの及び該分析対象波面へ変換処理することによって得られた変換波面の複数の異なる波面成分へ位相変化を与えることによって得られたものである。 Further, in a preferred embodiment of the present invention, the wavefront to be analyzed includes a plurality of different wavefront components, and the converted wavefront having the different phase changes is at least one of the wavefronts to be analyzed and the wavefront to be analyzed. This is obtained by applying a phase change to a plurality of different wavefront components of the converted wavefront obtained by performing the conversion process to the wavefront.
さらにまた本発明の好ましい実施態様においては、前記位相変化は分析対象波面の複数の異なる波面成分へと与えられる。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the phase change is applied to a plurality of different wavefront components of the wavefront to be analyzed.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、前記複数の異なる波面成分へ与えられた位相変化は分析対象波面と変換波面の少なくとも一方をその厚さ及び屈折率の少なくとも一方が空間的に変化する対象物中を通過させることによって遂行される。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the phase change given to the plurality of different wavefront components is an object in which at least one of the wavefront to be analyzed and the converted wavefront is spatially changed in at least one of its thickness and refractive index. It is accomplished by passing through.
前記に加えあるいは前記に代えて、前記複数の異なる波面成分へ与えられた位相変化は、前記分析対象波面と変換波面の少なくとも一方を、空間的に変化する表面から反射させることによって行われる。 In addition to or instead of the above, the phase change applied to the plurality of different wavefront components is performed by reflecting at least one of the analysis target wavefront and the converted wavefront from a spatially changing surface.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、前記複数の異なる波面成分へ与えられた位相変化は前記複数の異なる波面成分の少なくともいくつかについて所定程度で異なるように選択されている。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the phase change applied to the plurality of different wavefront components is selected to differ by a predetermined degree for at least some of the plurality of different wavefront components.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、前記複数の異なる波面成分は該複数の異なる波面成分のいくつかについては同一のものである。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the plurality of different wavefront components are the same for some of the plurality of different wavefront components.
前記複数の異なる波面成分へ与えられる位相変化は好ましくは分析対象波面と変換波面の少なくとも一方を、それぞれの厚さ及び屈折率の少なくとも一方が空間的に変化することを特徴とする複数の対象物中を通過させることによってもたらされる。 The phase change applied to the plurality of different wavefront components is preferably a plurality of objects characterized in that at least one of the wavefront to be analyzed and the converted wavefront is spatially changed in at least one of the thickness and the refractive index. Brought by passing through.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、複数の強度マップを取得する工程は複数の異なる波長成分のすべてについて同時に行われ、複数の強度マップを取得する工程には前記複数の異なる位相変化を与えた変換波面を別々の波長成分へ分離する工程が含まれている。 Further, in a preferred embodiment of the present invention, the step of acquiring a plurality of intensity maps is performed simultaneously for all of a plurality of different wavelength components, and the step of acquiring a plurality of intensity maps is provided with the plurality of different phase changes. A step of separating the converted wavefront into separate wavelength components is included.
前記複数の異なる位相変化を与えた変換波面の分離は該複数の異なる位相変化を与えた変換波面を分散素子中へ通過させることによって行われることが好ましい。 It is preferable that the plurality of converted wavefronts having different phase changes are separated by passing the converted wavefronts having different phase changes into the dispersion element.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、前記分析対象波面には複数の異なる分極成分が含まれ、前記複数の異なる位相変化を与えた変換波面は前記分析対象波面と分析対象波面を変換処理して得た変換波面の少なくとも一方の複数の異なる分極成分へ位相変化を与えることによって取得される。 Further, in a preferred embodiment of the present invention, the analysis target wavefront includes a plurality of different polarization components, and the converted wavefront having the plurality of different phase changes is obtained by converting the analysis target wavefront and the analysis target wavefront. It is obtained by applying a phase change to a plurality of different polarization components of at least one of the obtained converted wavefronts.
前記複数の異なる分極成分へ与えられた位相変化は該複数の異なる分極成分の少なくともいくつかについて異なることが好ましい。 The phase change applied to the plurality of different polarization components is preferably different for at least some of the plurality of different polarization components.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、前記複数の異なる分極成分へ与えられた位相変化は該複数の異なる分極成分の少なくともいくつかについて同一であることが好ましい。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the phase change applied to the plurality of different polarization components is preferably the same for at least some of the plurality of different polarization components.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、前記複数の異なる位相変化を与えた変換波面の複数の強度マップを取得する工程には該複数の異なる位相変化を与えた変換波面への変換処理が含まれる。 Further, in a preferred embodiment of the present invention, the step of obtaining a plurality of intensity maps of the converted wavefronts having the plurality of different phase changes includes a conversion process to the converted wavefronts having the plurality of different phase changes. .
さらに本発明の好ましい実施態様においては、前記複数の強度マップは前記複数の異なる位相変化を与えた変換波面を変換させるように該波面を反射面から反射させることによって得ることができる。 Further, in a preferred embodiment of the present invention, the plurality of intensity maps can be obtained by reflecting the wavefront from a reflecting surface so as to convert the plurality of converted wavefronts having different phase changes.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、前記複数の異なる位相変化を与えた変換波面の複数の強度マップを取得する工程には、前記複数の異なる位相変化を与えた変換波面を変換処理する工程が含まれ、前記複数の異なる位相変化を与えた変換波面は、前記複数の異なる位相変化を与えた変換波面への変換処理が前記分析対象波面と前記複数の異なる位相変化を与えた波面の少なくとも一方への変換処理と同一となるように反射面から反射される。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the step of obtaining the plurality of intensity maps of the converted wavefronts having the plurality of different phase changes includes the step of converting the converted wavefronts having the plurality of different phase changes. The converted wavefront including the plurality of different phase changes is included in the conversion wavefront to which the plurality of different phase changes are applied, and is at least one of the wavefront to which the analysis target wavefront and the plurality of different phase changes are applied. Reflected from the reflecting surface to be the same as the conversion process.
さらに本発明の好ましい実施態様において、前記分析対象波面と前記複数の異なる位相変化を与えた波面の少なくとも一方への変換処理はフーリエ変換である。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the conversion process to at least one of the wavefront to be analyzed and the wavefronts having the plurality of different phase changes is Fourier transform.
前記複数の強度マップを用いて前記分析対象波面の振幅及び位相の少なくとも一方を表示する出力を取得する工程には、前記複数の強度マップを少なくとも前記振幅あるいは位相の一方が未知数である場合分析対象波面の位相及び振幅の少なくとも1の数理的関数として表し、該数理的関数を用いて前記位相及び振幅の少なくとも一方を表示する出力を取得する工程が含まれている。 In the step of obtaining an output for displaying at least one of the amplitude and phase of the wavefront to be analyzed using the plurality of intensity maps, the plurality of intensity maps are analyzed when at least one of the amplitude or phase is unknown. Receiving an output representing at least one mathematical function of the phase and amplitude of the wavefront and using the mathematical function to display at least one of the phase and amplitude.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、前記強度マップを用いて分析対象波面の振幅及び位相の少なくとも一方を表示する出力を取得する工程には、前記複数の強度マップを、少なくとも位相と振幅の一方が未知数であり前記複数の異なる位相変化が既知である分析対象波面の位相及び振幅、及び前記複数の異なる位相変化の少なくとも一つの数理的関数として表わし、及び前記数理的関数を用いて前記振幅及び位相の少なくとも一方を表示する出力を取得する工程が含まれている。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, in the step of obtaining an output for displaying at least one of the amplitude and phase of the wavefront to be analyzed using the intensity map, the plurality of intensity maps are at least one of phase and amplitude. Is an unknown and the phase and amplitude of the wavefront to be analyzed for which the plurality of different phase changes are known, and at least one mathematical function of the plurality of different phase changes, and using the mathematical function, the amplitude and A step of obtaining an output indicating at least one of the phases is included.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、前記複数の強度マップは少なくとも4つの強度マップを含み、前記複数の強度マップを用いて分析対象波面の振幅及び位相の少なくとも一方を表示する出力を取得する工程には、それぞれが複数の強度マップのうちの少なくとも3つから成る複数の組合せを用いて分析対象波面の振幅及び位相の少なくとも一方についての複数の表示を与える工程が含まれている。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the plurality of intensity maps include at least four intensity maps, and using the plurality of intensity maps, obtaining an output that displays at least one of the amplitude and phase of the wavefront to be analyzed. Includes providing a plurality of indications for at least one of the amplitude and phase of the wavefront to be analyzed, each using a plurality of combinations of at least three of a plurality of intensity maps.
本方法にはさらに前記複数の分析対象波面の振幅及び位相の少なくとも一方の表示を用いて前記分析対象波面の振幅及び位相の少なくとも一方の強調表示を取得する工程が含まれていることが好ましい。 It is preferable that the method further includes a step of obtaining a highlighted display of at least one of the amplitude and phase of the analysis target wavefront using a display of at least one of the amplitude and phase of the plurality of analysis target wavefronts.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、前記振幅及び位相の少なくとも一方についての複数の表示は分析対象波面の振幅及び位相の少なくとも一方についての少なくとも第二階級表示である。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the plurality of displays for at least one of the amplitude and the phase are at least a second class display for at least one of the amplitude and the phase of the wavefront to be analyzed.
複数の異なる位相変化を与えた変換波面を取得する工程には、分析対象波面を変換処理して変換波面を取得する工程と前記変換波面へ複数の異なる位相及び振幅変化を与えて複数の異なる位相変化を与えた変換波面を取得する工程の少なくとも一方の工程と、分析対象波面へ複数の異なる位相及び振幅変化を与えて複数の異なる位相及び振幅変化を与えた変換波面を取得する工程と前記複数の異なる位相及び振幅変化を与えた変換波面を変換処理して複数の異なる位相及び振幅変化を与えた変換波面を取得する工程が含まれていることが好ましい。 The step of acquiring a converted wavefront with a plurality of different phase changes includes a step of converting the wavefront to be analyzed to obtain a converted wavefront, and a plurality of different phases by applying a plurality of different phases and amplitude changes to the converted wavefront. At least one of the steps of obtaining a converted wavefront having a change, the steps of obtaining a plurality of different phases and amplitude changes to the wavefront to be analyzed to obtain a plurality of different phase and amplitude changes, and the plurality of steps Preferably, the method includes a step of converting the converted wavefronts having different phase and amplitude changes to obtain a plurality of converted wavefronts having different phase and amplitude changes.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、前記分析対象波面及び前記複数の異なる位相及び振幅変化を与えた波面の少なくとも一方へ行われた変換処理はフーリエ変換であり、前記複数の異なる位相及び振幅変化には少なくとも3つの異なる位相及び強度変化が含まれ、前記複数の異なる位相及び振幅変化は、空間的に均質な時変性空間位相変化及び空間的に均質な時変性空間振幅変化の少なくとも一方を変換波面の少なくとも一部及び分析対象波面の少なくとも一部の少なくとも一方へ与えることによって行われ、前記複数の強度マップには少なくとも3つの強度マップが含まれている。そして前記複数の強度マップを用いて分析対象波面の振幅及び位相の少なくとも一方を表示する出力を取得する工程には、前記分析対象波面を該分析対象波面の振幅及び位相と同一の振幅及び位相を有する第一複素関数として表す工程と、前記複数の強度マップを前記第一複素関数の関数として及び空間的に均質な時変性空間位相変化と空間的に均質な時変性空間振幅変化の少なくとも一方を決定する空間関数の関数として表す工程と、絶対値及び位相を有する第二複素関数を第一複素関数及び空間的に均質な時変性空間位相変化を決定する空間関数のフーリエ変換の関数として限定する工程と、前記複数の強度マップのそれぞれを分析対象波面の振幅、第二複素関数の絶対値及び分析対象波面の位相と第二複素関数の位相との差の第三の関数及びいずれもが前記複数の強度マップあるいは前記時変性空間位相変化のいずれの関数でもないが、それぞれが分析対象波面の振幅、第二複素関数の絶対値及び分析対象波面の位相と第二複素関数の絶対値との差の少なくとも一つの関数である第4、第5、第6及び第7複素関数を限定し、前記少なくとも3つの強度マップに対応する前記少なくとも3つの異なる位相及び振幅変化の一つによって生ずる位相遅延と振幅変化双方の第8関数として限定し、及び前記複数の強度マップのそれぞれを第4複素関数と、前記第8関数の二乗された絶対値で掛け算された第5関数と、第8関数で掛け算された第6関数と第8関数の複合共役で掛け算された第7関数の総和として表すことを含む空間的に均質な時変性空間位相変化及び空間的に均質な時変性空間振幅変化の少なくとも一方を決定する空間関数として限定する工程と、前記第三関数を解いて分析対象波面の振幅、第二複素関数の絶対値及び分析対象波面の位相と第二複素関数の絶対値との差を取得する工程と、前記第二複素関数を解いて該第二複素関数の位相を取得する工程と、前記第二複素関数の位相を分析対象波面の位相と第二複素関数の位相との差へ加えることによって分析対象波面の位相を取得する工程が含まれている。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the transformation process performed on at least one of the wavefront to be analyzed and the plurality of wavefronts having different phase and amplitude changes is a Fourier transform, and the plurality of different phase and amplitude changes. Includes at least three different phase and intensity changes, the plurality of different phase and amplitude changes converting at least one of a spatially homogeneous time-varying spatial phase change and a spatially homogeneous time-varying spatial amplitude change. At least one of the wavefronts and at least one of the wavefronts to be analyzed are applied, and the plurality of intensity maps include at least three intensity maps. In the step of obtaining an output for displaying at least one of the amplitude and phase of the wavefront to be analyzed using the plurality of intensity maps, the wavefront to be analyzed has the same amplitude and phase as the wavefront and amplitude of the wavefront to be analyzed. Having a first complex function having the plurality of intensity maps as a function of the first complex function and at least one of a spatially uniform time-varying spatial phase change and a spatially homogeneous time-varying spatial amplitude change. A step of representing as a function of the spatial function to be determined and a second complex function having an absolute value and a phase is limited as a function of the first complex function and a Fourier transform of the spatial function to determine a spatially homogeneous time-varying spatial phase change Each of the plurality of intensity maps includes a third relationship between an amplitude of the wavefront to be analyzed, an absolute value of the second complex function, and a difference between the phase of the wavefront to be analyzed and the phase of the second complex function. Are neither functions of the plurality of intensity maps or the time-varying spatial phase change, but the amplitude of the wavefront to be analyzed, the absolute value of the second complex function, and the phase of the wavefront to be analyzed and the second complex function, respectively. The fourth, fifth, sixth and seventh complex functions, which are at least one function of the difference from the absolute value of, and one of the at least three different phase and amplitude changes corresponding to the at least three intensity maps. And limiting each of the plurality of intensity maps to a fourth complex function and a fifth function multiplied by the squared absolute value of the eighth function; Spatially uniform time-varying spatial phase change and spatially homogeneous, including the sum of the sixth function multiplied by the eighth function and the seventh function multiplied by the complex conjugate of the eighth function Limiting the at least one of the modified spatial amplitude changes as a spatial function, and solving the third function to analyze the amplitude of the wavefront to be analyzed, the absolute value of the second complex function, the phase of the wavefront to be analyzed, and the second complex function Obtaining a difference from the absolute value; solving the second complex function to obtain a phase of the second complex function; and analyzing the phase of the second complex function with the phase of the wavefront to be analyzed and the second complex function A step of acquiring the phase of the wavefront to be analyzed by adding to the difference from the phase of.
前記分析対象波面には少なくとも二つの波長成分が含まれていることが好ましく、複数の強度マップの取得にはさらに位相変化された変換波面の少なくとも二つの波長成分を取得するため、及びそれぞれの組が前記位相変化された変換波面の少なくとも二つの波長成分の異なる一つに対応する少なくとも二組の強度マップを取得するために前記少なくとも二つの波長成分に対応する位相変化された変換波面を分離することが含まれ、前記複数の強度マップを用いて分析対象波面の少なくとも位相を表示する出力を取得することには前記少なくとも二組の強度マップのそれぞれから分析対象波面の位相を表示する出力を取得することと、前記出力を併合して分析対象波面の位相の2π曖昧性のない強調表示を与えることが含まれている。 The wavefront to be analyzed preferably includes at least two wavelength components, and the acquisition of a plurality of intensity maps further includes acquiring at least two wavelength components of the converted wavefront whose phase has been changed, and each set. Separating the phase-converted converted wavefronts corresponding to the at least two wavelength components to obtain at least two sets of intensity maps corresponding to different ones of at least two wavelength components of the phase-changed converted wavefront And obtaining an output for displaying at least the phase of the wavefront to be analyzed using the plurality of intensity maps, and obtaining an output for displaying the phase of the wavefront to be analyzed from each of the at least two sets of intensity maps. And merging the outputs to give a 2π ambiguity highlight of the phase of the wavefront to be analyzed.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、前記分析対象波面には少なくとも1の一次元成分が含まれ、前記複数の異なる位相変化を与えた変換波面の取得には、分析対象波面を該分析対象波面の伝搬方向に直交する方向の次元中で行われる一次元フーリエ変換処理を行って伝搬方向に直交する次元中で変換波面の少なくとも一成分を取得すること、前記一次元成分のそれぞれへ複数の異なる位相変化を与えて複数の異なる位相変化を与えた変換波面の少なくとも1の一次元成分を取得すること、及び前記複数の強度マップを用いて前記分析対象波面の前記一次元成分の振幅及び位相の少なくとも一方を表示する出力を取得することが含まれている。 Further, in a preferred embodiment of the present invention, the wavefront to be analyzed contains at least one one-dimensional component, and the wavefront to be analyzed is obtained by acquiring the wavefront to be analyzed with the plurality of different phase changes. Obtaining at least one component of the converted wavefront in a dimension orthogonal to the propagation direction by performing a one-dimensional Fourier transform process performed in a dimension perpendicular to the propagation direction of the plurality of different ones to each of the one-dimensional components Obtaining at least one one-dimensional component of a converted wavefront having a plurality of different phase changes by applying a phase change; and using the plurality of intensity maps to determine the amplitude and phase of the one-dimensional component of the wavefront to be analyzed Acquiring output that displays at least one of them is included.
前記伝搬方向及び前記伝搬方向に直交する方向の双方に直交する付加的次元中において起こる前記分析対象波面と空間的に変化する時定性の位相変化を発生する素子間に相対運動を付与することにより、前記複数の異なる位相変化が前記一次元成分のそれぞれへと与えられることが好ましい。 By imparting relative motion between the wavefront to be analyzed and a spatially varying time-qualified phase change element that occurs in an additional dimension orthogonal to both the propagation direction and the direction orthogonal to the propagation direction. Preferably, the plurality of different phase changes are applied to each of the one-dimensional components.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、前記分析対象波面には複数の異なる波長成分が含まれ、前記複数の異なる位相変化が分析対象波面の前記複数の一次元成分の各々の前記複数の異なる波長成分へと与えられ、複数の強度マップの取得には前記複数の位相変化された変換波面の前記複数の一次元成分を別々の波長成分へと分離する工程が含まれている。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the analysis target wavefront includes a plurality of different wavelength components, and the plurality of different phase changes cause the plurality of different wavelengths of each of the plurality of one-dimensional components of the analysis target wavefront. Obtaining a plurality of intensity maps includes separating the plurality of one-dimensional components of the plurality of phase-changed converted wavefronts into separate wavelength components.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、前記分析対象波面への一次元フーリエ変換処理には該分析対象波面の異なる一次元成分間のクロストークを最小化する付加的フーリエ変換が含まれている。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the one-dimensional Fourier transform processing to the wavefront to be analyzed includes an additional Fourier transform that minimizes crosstalk between different one-dimensional components of the wavefront to be analyzed.
前記分析対象波面は音響放射波面であることが好ましい。 The wavefront to be analyzed is preferably an acoustic radiation wavefront.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、表面から反射される放射は一定の波長に対して狭い帯域をもち、分析対象波面の位相を該表面における構造変化に対して前記波長の逆一次関数である比をもって比例させている。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the radiation reflected from the surface has a narrow band for a certain wavelength, and the phase of the wavefront to be analyzed is an inverse linear function of said wavelength with respect to structural changes on the surface. Proportional with ratio.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、前記放射は少なくとも二つのそれぞれ異なる波長を中心とする狭い帯域を有し、前記分析対象波面中の少なくとも二つの波長成分と少なくとも前記分析対象波面の位相の二つの表示を与えて、前記二つの狭い帯域が中心としている異なる波長のうち波長の大きいものを超える写像における曖昧性を回避することにより前記放射が衝突する衝突素子の表面中の構造変化、厚さ及び該素子中の構造変化の少なくとも一つを含む特徴の強調写像を可能としている。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the radiation has a narrow band centered on at least two different wavelengths, and at least two wavelength components in the wavefront to be analyzed and at least two phases of the wavefront to be analyzed. Giving two indications, avoiding ambiguity in the mapping beyond the larger wavelengths of the two different wavelengths centered on the two narrow bands, the structural change in the surface of the colliding element where the radiation impinges, the thickness And highlight mapping of features including at least one of the structural changes in the device.
前記対象物は材料及び光学的特性においてほぼ均質であり、前記分析対象波面の位相は前記対象物の厚さに比例していることが好ましい。 Preferably, the object is substantially homogeneous in material and optical properties, and the phase of the wavefront to be analyzed is proportional to the thickness of the object.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、前記対象物は厚さにおいてほぼ均質であり、前記分析対象検査波面の位相は該対象物の光学的特性に比例していることが好ましい。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, it is preferable that the object is substantially uniform in thickness, and the phase of the analysis object inspection wavefront is proportional to the optical characteristic of the object.
さらに本発明の好ましい実施態様によれば、前記分析対象波面を取得する工程は前記対象物から前記放射を反射することによって行われる。 Further in accordance with a preferred embodiment of the present invention, the step of obtaining the wavefront to be analyzed is performed by reflecting the radiation from the object.
さらに前記に加えあるいは前記に代えて、前記分析対象波面を取得する工程は前記放射を前記対象物を通して伝搬させることによって行われる。 Further, in addition to or instead of the above, the step of acquiring the wavefront to be analyzed is performed by propagating the radiation through the object.
さらに本発明の好ましい実施態様によれば、前記放射はほぼ単一波長であり、前記分析対象波面の位相は前記単一波長に逆比例しかつ前記衝突した対象物の表面特性及び厚さの少なくとも一方に関連するものである。 Further in accordance with a preferred embodiment of the present invention, the radiation is approximately a single wavelength, the phase of the wavefront to be analyzed is inversely proportional to the single wavelength, and at least a surface property and thickness of the impacted object. It is related to one side.
本発明の好ましい実施態様によれば、前記複数の異なる位相変化において横方向のずれが発生した場合、前記複数の強度マップに対応する変化が発生し、これを用いて前記横方向のずれの表示を得られることが好ましい。 According to a preferred embodiment of the present invention, when a lateral shift occurs in the plurality of different phase changes, a change corresponding to the plurality of intensity maps occurs, and this is used to display the lateral shift. Is preferably obtained.
前記複数の強度マップを用いて前記変換波面へ処理された前記複数の異なる位相変化間の差を表示する出力を取得する工程には、前記分析対象波面の位相及び振幅の少なくとも一方が既知であり前記複数の異なる位相変化が未知である場合に前記複数の強度マップを前記分析対象波面の位相及び振幅、及び前記複数の異なる位相変化の少なくとも一方の数理的関数として表す工程と、前記数理的関数を用いて前記複数の異なる位相変化間の差を表示する出力を取得する工程が含まれていることが好ましい。 In the step of obtaining an output for displaying the difference between the plurality of different phase changes processed to the converted wavefront using the plurality of intensity maps, at least one of the phase and amplitude of the wavefront to be analyzed is known. Expressing the plurality of intensity maps as a mathematical function of at least one of the phase and amplitude of the wavefront to be analyzed and the plurality of different phase changes when the plurality of different phase changes are unknown; and the mathematical function Preferably, the method includes a step of obtaining an output that displays a difference between the plurality of different phase changes by using.
前記媒体上の様々な異なる位置のそれぞれにおいて該媒体の高さを選択することによって符号化された前記情報は前記媒体上の複数の異なる位置のそれぞれにおいて前記媒体の反射性を選択することによっても符号化され、前記振幅及び位相の表示を用いて前記媒体の高さを選択することによって符号化された前記情報が取得され、及び前記振幅の表示を用いて前記媒体の反射性を選択することによっても符号化された前記情報が取得される。 The information encoded by selecting the height of the medium at each of various different positions on the medium can also be obtained by selecting the reflectivity of the medium at each of a plurality of different positions on the medium. The encoded information is obtained by selecting the height of the medium using the amplitude and phase indications, and the reflectivity of the medium is selected using the amplitude indications. The information encoded by is also acquired.
さらに本発明の好ましい実施態様によれば、前記対象物から反射された放射はおよそ一定波長の狭い帯域をもち、分析対象波面の位相を前記対象物における構造変化に対して前記波長の逆一次関数である比をもって比例させている。 Further in accordance with a preferred embodiment of the present invention the radiation reflected from the object has a narrow band of approximately constant wavelength, and the phase of the wavefront to be analyzed is an inverse linear function of the wavelength with respect to structural changes in the object. The ratio is proportional.
さらに本願においては本発明の他の好ましい実施態様による位相変化分析方法が提供されている。本方法は、振幅及び位相を有する分析対象の位相変化分析波面を取得し、前記分析対象の位相変化分析波面を変換処理して変換波面を取得し、前記変換波面へ少なくとも1の位相変化を与えて少なくとも1の位相変化された変換波面を取得し、前記位相変化された変換波面の少なくとも1の強度マップを取得し、及び前記強度マップを用いて前記変換波面へ与えられた位相変化の出力表示を取得する各工程を含んで構成されている。 Furthermore, the present application provides a phase change analysis method according to another preferred embodiment of the present invention. The method acquires a phase change analysis wavefront of an analysis target having an amplitude and a phase, converts the phase change analysis wavefront of the analysis target to acquire a conversion wavefront, and gives at least one phase change to the conversion wavefront Obtaining at least one converted wavefront having a phase change, obtaining at least one intensity map of the converted wavefront having the phase change, and using the intensity map, an output display of the phase change applied to the converted wavefront It is comprised including each process of acquiring.
さらに本発明の好ましい実施態様によれば、前記位相変化は複数の所定値から選択された数値を有する位相遅延であり、前記位相変化の出力表示には前記位相遅延についての数値が含まれている。 Further in accordance with a preferred embodiment of the present invention, the phase change is a phase delay having a numerical value selected from a plurality of predetermined values, and the phase change output display includes a numerical value for the phase delay. .
さらに本願においては本発明の他の好ましい実施態様による波面分析方法が提供されている。本方法は、振幅及び位相を有する分析対象波面に対応する複数の異なる位相変化を与えた変換波面を取得し、前記複数の位相変化を与えた変換波面の複数の強度マップを取得し、前記複数の強度マップを用いて前記分析対象波面の振幅及び位相の少なくとも一方を表示する出力を取得する各工程を含んで構成されている。 Furthermore, the present application provides a wavefront analysis method according to another preferred embodiment of the present invention. The method acquires a converted wavefront having a plurality of different phase changes corresponding to an analysis target wavefront having amplitude and phase, acquires a plurality of intensity maps of the converted wavefronts having the plurality of phase changes, and Each step of acquiring an output for displaying at least one of the amplitude and the phase of the wavefront to be analyzed using the intensity map.
さらに本願においては本発明の他の好ましい実施態様に従った波面分析装置が提供されている。本装置は、振幅及び位相を有する分析対象波面に対応する複数の異なる振幅変化を受けた変換波面を与える波面変換装置と、前記複数の振幅変化を受けた変換波面の複数の強度マップを取得する強度マップ発生装置と、前記複数の強度マップを用いて前記分析対象波面の振幅及び位相の少なくとも一方を表示する出力を取得する強度マップ利用装置を備えて構成されている。 Furthermore, the present application provides a wavefront analyzer according to another preferred embodiment of the present invention. The apparatus obtains a converted wavefront that has received a plurality of different amplitude changes corresponding to an analysis target wavefront having an amplitude and a phase, and a plurality of intensity maps of the converted wavefronts that have received the plurality of amplitude changes. An intensity map generation device and an intensity map utilization device that acquires an output for displaying at least one of the amplitude and phase of the wavefront to be analyzed using the plurality of intensity maps are configured.
さらに本願においては本発明の他の好ましい実施態様に従った表面写像方法が提供されている。本方法は、表面から放射を反射させることによって振幅及び位相を有する表面写像波面を取得し、
前記表面写像波面に対応する複数の異なる振幅変化を受けた変換波面を取得し、前記複数の異なる振幅変化を受けた変換波面の複数の強度マップを取得し、前記複数の強度マップを用いて前記表面写像波面の振幅及び位相の少なくとも一方を表示する出力を取得することによって前記表面写像波面を分析する各工程を含んで構成されている。
Further provided herein is a surface mapping method according to another preferred embodiment of the present invention. The method obtains a surface mapped wavefront having an amplitude and phase by reflecting radiation from the surface;
Obtaining a converted wavefront subjected to a plurality of different amplitude changes corresponding to the surface mapped wavefront, obtaining a plurality of intensity maps of the converted wavefront subjected to the plurality of different amplitude changes, and using the plurality of intensity maps Each step of analyzing the surface mapped wavefront by acquiring an output indicating at least one of the amplitude and phase of the surface mapped wavefront is configured.
さらに本願においては本発明の他の好ましい実施態様に従った表面写像装置が提供されている。本装置は、表面から放射を反射することによって振幅及び位相を有する分析対象の表面写像波面を取得する波面取得装置と、
前記分析対象の表面写像波面を分析し、及び前記分析対象の表面写像波面に対応する複数の異なる振幅変化を受けた変換波面を与える波面変換装置と、前記複数の振幅変化を受けた変換波面の複数の強度マップを取得する強度マップ発生装置と、前記複数の強度マップを用いて前記分析対象の表面写像波面の振幅及び位相を表示する出力を取得する強度マップ利用装置を備えた波面分析装置を備えて構成されている。
Further provided herein is a surface mapping device according to another preferred embodiment of the present invention. The apparatus includes a wavefront acquisition apparatus that acquires a surface mapping wavefront of an analysis target having an amplitude and a phase by reflecting radiation from a surface;
Analyzing the surface mapping wavefront of the analysis object and providing a converted wavefront subjected to a plurality of different amplitude changes corresponding to the surface mapping wavefront of the analysis object; and a conversion wavefront receiving the plurality of amplitude changes. An intensity map generator for acquiring a plurality of intensity maps, and a wavefront analyzer including an intensity map using apparatus for acquiring an output for displaying the amplitude and phase of the surface mapping wavefront to be analyzed using the plurality of intensity maps. It is prepared for.
さらに本願においては本発明の他の好ましい実施態様に従った対象物検査方法が提供されている。本方法は、放射を対象物を通して伝搬させることによって振幅及び位相を有する対象物検査波面を取得し、
前記対象物検査波面に対応する複数の異なる振幅変化を受けた変換波面を取得し、前記複数の振幅変化を受けた変換波面の複数の強度マップを取得し、前記複数の強度マップを用いて前記対象物検査波面の振幅及び位相の少なくとも一方を表示する出力を取得することによって前記対象物検査波面を分析する各工程を含んで構成されている。
Furthermore, in the present application, an object inspection method according to another preferred embodiment of the present invention is provided. The method obtains an object inspection wavefront having amplitude and phase by propagating radiation through the object,
Obtaining a converted wavefront subjected to a plurality of different amplitude changes corresponding to the object inspection wavefront, obtaining a plurality of intensity maps of the converted wavefront subjected to the plurality of amplitude changes, and using the plurality of intensity maps The method includes the steps of analyzing the object inspection wavefront by obtaining an output that displays at least one of the amplitude and phase of the object inspection wavefront.
さらに本願においては本発明の他の好ましい実施態様に従った対象物検査装置が提供されている。本装置は、放射を対象物を通して伝搬することによって振幅及び位相を有する分析対象の対象物検査波面を取得する波面取得装置と、
前記分析対象の対象物検査波面を分析し、及び前記分析対象の対象物検査波面に対応する複数の異なる振幅変化を受けた変換波面を与える波面変換装置と、前記複数の振幅変化を受けた変換波面の複数の強度マップを取得する強度マップ発生装置と、前記複数の強度マップを用いて前記分析対象の対象物検査波面の振幅及び位相を表示する出力を取得する強度マップ利用装置を備えた波面分析装置を備えて構成されている。
The present application further provides an object inspection apparatus according to another preferred embodiment of the present invention. The apparatus includes a wavefront acquisition apparatus that acquires an object inspection wavefront to be analyzed having an amplitude and a phase by propagating radiation through the object;
A wavefront converter for analyzing the object inspection wavefront to be analyzed and providing a converted wavefront subjected to a plurality of different amplitude changes corresponding to the object inspection wavefront of the analysis object; and a conversion receiving the plurality of amplitude changes A wavefront comprising an intensity map generation device that acquires a plurality of intensity maps of a wavefront, and an intensity map utilization device that acquires an output that displays the amplitude and phase of the object inspection wavefront to be analyzed using the plurality of intensity maps It is configured with an analyzer.
さらに本願においては本発明の好ましい実施態様に従った分光分析方法が提供されている。本方法は、放射を対象物へ衝突させることによって振幅及び位相を有する分光分析波面を取得し、
振幅及び位相を有する前記分光分析波面に対応する複数の異なる振幅変化を受けた変換波面を取得し、前記複数の振幅変化を受けた変換波面の複数の強度マップを取得し、前記複数の強度マップを用いて前記分光分析波面の振幅及び位相の少なくとも一方を表示する出力を取得し、及び前記振幅及び位相の少なくとも一方を表示する出力を用いて前記放射の分光内容を表示する出力を取得することによって前記分光分析波面を分析する各工程を含んで構成されている。
Furthermore, the present application provides a spectroscopic analysis method according to a preferred embodiment of the present invention. The method obtains a spectroscopic wavefront having amplitude and phase by impinging radiation on an object,
Obtaining a plurality of different converted amplitude wavefronts corresponding to the spectroscopic wavefront having amplitude and phase, obtaining a plurality of intensity maps of the converted wavefronts subjected to the plurality of amplitude changes, and obtaining the plurality of intensity maps; To obtain an output for displaying at least one of the amplitude and phase of the spectroscopic analysis wavefront, and to obtain an output for displaying the spectral content of the radiation using an output for displaying at least one of the amplitude and phase. The method includes the steps of analyzing the spectroscopic wavefront.
さらに本願においては本発明のさらに他の好ましい実施態様に従った分光分析装置が提供されている。本装置は、放射を対象物へ衝突させることによって振幅及び位相を有する分析対象の分光分析波面を取得する波面取得装置と、
前記分析対象の分光分析波面を分析し、及び前記分析対象の分光分析波面に対応する複数の異なる振幅変化を受けた変換波面を与える波面変換装置と、前記複数の振幅変化を受けた変換波面の複数の強度マップを取得する強度マップ発生装置と、前記複数の強度マップを用いて前記分析対象の分光分析波面の振幅及び位相を表示する出力を取得する強度マップ利用装置を備えた波面分析装置と、
前記振幅及び位相を表示する出力を用いて前記放射の分光内容を表示する出力を取得する位相振幅利用装置を備えて構成されている。
Furthermore, the present application provides a spectroscopic analyzer according to still another preferred embodiment of the present invention. The apparatus includes a wavefront acquisition apparatus that acquires a spectroscopic wavefront of an analysis target having an amplitude and a phase by causing radiation to collide with an object;
Analyzing a spectral analysis wavefront of the analysis object and providing a converted wavefront subjected to a plurality of different amplitude changes corresponding to the spectral analysis wavefront of the analysis object; and a converted wavefront subjected to the plurality of amplitude changes. An intensity map generator for acquiring a plurality of intensity maps; and a wavefront analyzer including an intensity map using device for acquiring an output for displaying the amplitude and phase of the spectral analysis wavefront to be analyzed using the plurality of intensity maps; ,
The apparatus includes a phase amplitude utilization device that obtains an output for displaying the spectral content of the radiation using an output for displaying the amplitude and phase.
さらに本願においては本発明の好ましい実施態様に従った振幅変化分析方法が提供されている。本方法は、振幅及び位相を有する振幅変化分析波面を取得し、前記振幅変化分析波面を変換処理して変換波面を取得し、前記変換波面へ複数の異なる振幅変化を与えて複数の異なる振幅変化を受けた変換波面を取得し、前記複数の振幅変化を受けた変換波面の複数の強度マップを取得し、前記複数の強度マップを用いて前記変換された振幅変化分析波面へ加えられた前記複数の異なる振幅変化間の差異を表示する出力を取得する各工程を含んで構成されている。 Furthermore, the present application provides an amplitude change analysis method according to a preferred embodiment of the present invention. This method acquires an amplitude change analysis wavefront having an amplitude and a phase, converts the amplitude change analysis wavefront to obtain a converted wavefront, and gives a plurality of different amplitude changes to the converted wavefront to thereby give a plurality of different amplitude changes. The plurality of converted wavefronts having undergone a plurality of amplitude changes are obtained, and the plurality of intensity maps of the converted wavefronts having undergone the plurality of amplitude changes are obtained, and the plurality of amplitudes added to the converted amplitude change analysis wavefront using the plurality of intensity maps Each step is configured to acquire an output indicating a difference between different amplitude changes.
さらに本願においては本発明の他の好ましい実施態様に従った振幅変化分析装置が提供されている。本装置は、振幅及び位相を有する分析対象の振幅変化分析波面を取得する波面取得装置と、前記分析対象の振幅変化分析波面を変換処理して変換波面を取得する変換処理装置と、前記変換波面へ複数の異なる振幅変化を加えて複数の異なる振幅変化を受けた変換波面を取得する振幅変化処理装置と、前記複数の振幅変化を受けた変換波面の複数の強度マップを取得する強度マップ発生装置と、前記複数の強度マップを用いて前記変換波面へ加えられた複数の異なる振幅変化間の差異を表示する出力を取得する強度マップ利用装置を備えて構成されている。 Furthermore, the present application provides an amplitude change analyzer according to another preferred embodiment of the present invention. The apparatus includes a wavefront acquisition apparatus that acquires an amplitude change analysis wavefront of an analysis target having an amplitude and a phase, a conversion processing apparatus that converts the amplitude change analysis wavefront of the analysis target to acquire a conversion wavefront, and the conversion wavefront Amplitude change processing device for acquiring a converted wavefront subjected to a plurality of different amplitude changes by applying a plurality of different amplitude changes to the waveform, and an intensity map generating device for acquiring a plurality of intensity maps of the converted wavefronts subjected to the plurality of amplitude changes And an intensity map using device for acquiring an output for displaying a difference between a plurality of different amplitude changes applied to the converted wavefront using the plurality of intensity maps.
さらに本願においては本発明の他の好ましい実施態様に従った保存データ検索方法が提供されている。本方法は、媒体上の様々な異なる位置のそれぞれにおいて該媒体の高さを選択することによって情報が符号化される該媒体から放射を反射させることにより振幅及び位相を有する保存データ検索波面を取得し、
前記保存データ検索波面に対応する複数の異なる振幅変化を受けた変換波面を取得し、前記複数の振幅変化を受けた変換波面の複数の強度マップを取得し、前記複数の強度マップを用いて前記保存データ検索波面の振幅及び位相の少なくとも一方の表示を取得することによって前記保存データ検索波面を分析し、及び
前記振幅及び位相の少なくとも一方の表示を用いて前記情報を取得する各工程を含んで構成されている。
Furthermore, the present application provides a stored data retrieval method according to another preferred embodiment of the present invention. The method obtains a stored data retrieval wavefront having amplitude and phase by reflecting radiation from the medium where information is encoded by selecting the height of the medium at each of various different locations on the medium. And
Obtaining a converted wavefront subjected to a plurality of different amplitude changes corresponding to the stored data search wavefront, obtaining a plurality of intensity maps of the converted wavefront subjected to the plurality of amplitude changes, and using the plurality of intensity maps Analyzing each of the stored data search wavefronts by obtaining a display of at least one of an amplitude and a phase of the stored data search wavefront, and acquiring each of the information using at least one display of the amplitude and phase. It is configured.
さらに本願においては本発明の好ましい実施態様に従った保存データ検索装置が提供されている。本装置は、媒体上の様々な異なる位置のそれぞれにおいて該媒体の高さを選択することによって情報が符号化される該媒体から放射を反射させることにより振幅及び位相を有する分析対象の保存データ検索波面を取得する波面取得装置と、
前記分析対象の保存データ検索波面を分析し、及び前記分析対象の保存データ検索波面に対応する複数の異なる振幅変化を受けた変換波面を与える波面変換装置と、前記複数の振幅変化を受けた変換波面の複数の強度マップを取得する強度マップ発生装置と、前記複数の強度マップを用いて前記分析対象の保存データ検索波面の振幅及び位相を表示する出力を取得する強度マップ利用装置を備えた波面分析装置と、
前記振幅及び位相を表示する出力を用いて前記情報を取得する位相振幅利用装置を備えて構成されている。
Furthermore, the present application provides a stored data retrieval apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. The apparatus retrieves stored data for an analyte having amplitude and phase by reflecting radiation from the medium where information is encoded by selecting the height of the medium at each of a variety of different locations on the medium. A wavefront acquisition device for acquiring a wavefront;
A wavefront conversion device that analyzes the stored data retrieval wavefront of the analysis object and provides a converted wavefront subjected to a plurality of different amplitude changes corresponding to the stored data retrieval wavefront of the analysis object; and the conversion that receives the plurality of amplitude changes A wavefront comprising an intensity map generating device for acquiring a plurality of intensity maps of a wavefront, and an intensity map using device for acquiring an output for displaying the amplitude and phase of the stored data search wavefront to be analyzed using the plurality of intensity maps An analysis device;
The apparatus includes a phase amplitude utilization device that acquires the information using an output that displays the amplitude and phase.
本願においては本発明の他の好ましい実施態様に従った三次元画像形成方法が提供されている。本方法は、放射を検分される対象物から反射させることにより振幅及び位相を有する三次元画像形成波面を取得し、
前記三次元画像形成波面に対応する複数の異なる振幅変化を受けた変換波面を取得し、前記複数の振幅変化を受けた変換波面の複数の強度マップを取得し、前記複数の強度マップを用いて前記三次元画像形成波面の振幅及び位相の少なくとも一方を表示する出力を取得することによって前記三次元画像形成波面を分析する各工程を含んで構成されている。
In the present application, a three-dimensional image forming method according to another preferred embodiment of the present invention is provided. The method obtains a three-dimensional imaging wavefront having an amplitude and phase by reflecting radiation from an object to be examined,
Obtaining a converted wavefront subjected to a plurality of different amplitude changes corresponding to the three-dimensional image forming wavefront, obtaining a plurality of intensity maps of the converted wavefront subjected to the plurality of amplitude changes, and using the plurality of intensity maps The method includes the steps of analyzing the three-dimensional image forming wavefront by obtaining an output that displays at least one of the amplitude and phase of the three-dimensional image forming wavefront.
本願においてはさらに本発明の好ましい実施態様に従った三次元画像形成装置が提供されている。本装置は、放射を検分される対象物から反射させることにより振幅及び位相を有する分析対象の三次元画像形成波面を取得する波面取得装置と、
前記分析対象の三次元画像形成波面を分析し、及び前記分析対象の三次元画像形成波面に対応する複数の異なる振幅変化を受けた変換波面を与える波面変換装置と、前記複数の異なる振幅変化を受けた変換波面の複数の強度マップを取得する強度マップ発生装置と、前記複数の強度マップを用いて前記分析対象の三次元画像形成波面の振幅及び位相を表示する出力を取得する強度マップ利用装置を備えた波面分析装置を備えて構成されている。
The present application further provides a three-dimensional image forming apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. The apparatus includes a wavefront acquisition apparatus that acquires a three-dimensional image forming wavefront of an analysis object having an amplitude and a phase by reflecting radiation from an object to be inspected;
Analyzing the three-dimensional image forming wavefront to be analyzed, and providing a converted wavefront subjected to a plurality of different amplitude changes corresponding to the three-dimensional image forming wavefront to be analyzed; and the plurality of different amplitude changes. An intensity map generator for acquiring a plurality of intensity maps of the received converted wavefront, and an intensity map using apparatus for acquiring an output for displaying the amplitude and phase of the three-dimensional image forming wavefront to be analyzed using the plurality of intensity maps It is comprised including the wavefront analyzer provided with.
本願においてはさらに本発明の好ましい実施態様に従った波面分析方法が提供されている。本方法は、分析対象波面に対応する複数の異なる振幅変化を受けた変換波面を取得し、前記複数の振幅変化を受けた変換波面の複数の強度マップを取得してその複数の強度マップを用いて該複数の強度マップを該第一と成る複数の強度マップよりも少ない第二の複数の併合強度マップへと併合することによって前記分析対象波面の少なくとも位相を表示する出力を取得し、前記第二の複数の併合強度マップの各々から少なくとも前記分析対象波面の位相を表示する出力を取得し、その出力を併合して前記分析対象波面の位相についての少なくとも強調表示を与える各工程を含んで構成されている。 The present application further provides a wavefront analysis method according to a preferred embodiment of the present invention. The method obtains a converted wavefront subjected to a plurality of different amplitude changes corresponding to the wavefront to be analyzed, acquires a plurality of intensity maps of the converted wavefront subjected to the plurality of amplitude changes, and uses the plurality of intensity maps. An output indicating at least the phase of the wavefront to be analyzed is obtained by merging the plurality of intensity maps into a second plurality of merged intensity maps less than the first plurality of intensity maps; Each of the plurality of merged intensity maps including at least an output for displaying the phase of the wavefront to be analyzed and combining the outputs to give at least an emphasis on the phase of the wavefront to be analyzed. Has been.
本願においてはさらに本発明の好ましい実施態様に従った波面分析装置が提供されている。本装置は、振幅及び位相を有する分析対象波面に対応する複数の異なる位相変化を与えた変換波面を与える波面変換装置と、
前記複数の振幅変化を受けた変換波面の複数の強度マップを取得する強度マップ発生装置と、
前記強度マップを用いて前記分析対象波面の少なくとも位相を表示する出力を取得し、及び該複数の強度マップを該第一となる複数の強度マップよりも少ない第二の複数の併合強度マップへと併合する強度併合装置と、前記第二の複数の併合強度マップの各々から少なくとも前記分析対象波面の位相を表示する出力を与える表示付与装置と、前記出力を併合して少なくとも前記分析対象波面の位相についての強調表示を与える強調表示付与装置を備えた強度マップ利用装置を備えて構成されている。
The present application further provides a wavefront analyzer according to a preferred embodiment of the present invention. The apparatus includes a wavefront conversion device that provides a converted wavefront that has been subjected to a plurality of different phase changes corresponding to a wavefront to be analyzed having an amplitude and a phase;
An intensity map generator for acquiring a plurality of intensity maps of the converted wavefront subjected to the plurality of amplitude changes;
Using the intensity map to obtain an output indicating at least the phase of the wavefront to be analyzed, and converting the plurality of intensity maps into a second plurality of merged intensity maps less than the first plurality of intensity maps; An intensity merging device for merging, a display providing device for providing an output for displaying at least the phase of the wavefront to be analyzed from each of the second plurality of merging intensity maps, and a phase of at least the wavefront to be analyzed by merging the outputs Is provided with an intensity map utilization device provided with an emphasis display giving device for giving emphasis display.
本願においてはさらに本発明の他の好ましい実施態様に従った波面分析方法が提供されている。本方法は、分析対象波面に対応する複数の異なる振幅変化を受けた変換波面を取得し、前記複数の振幅変化を受けた変換波面の複数の強度マップを取得してそれら強度マップを該強度マップより少ない第二の複数の併合強度マップへと併合することによって前記分析対象波面の少なくとも振幅を表示する出力を取得し、前記第二の複数の併合強度マップの各々から少なくとも前記分析対象波面の振幅を表示する出力を取得し、その出力を併合して前記分析対象波面の振幅についての少なくとも強調表示を与える各工程を含んで構成されている。 The present application further provides a wavefront analysis method according to another preferred embodiment of the present invention. The method acquires a converted wavefront subjected to a plurality of different amplitude changes corresponding to a wavefront to be analyzed, acquires a plurality of intensity maps of the converted wavefronts subjected to the plurality of amplitude changes, and converts the intensity maps to the intensity map Obtaining an output indicating at least the amplitude of the wavefront to be analyzed by merging into a smaller second plurality of merged intensity maps, and at least the amplitude of the wavefront to be analyzed from each of the second plurality of merged intensity maps Are obtained, and the outputs are combined to provide at least an emphasis display on the amplitude of the wavefront to be analyzed.
本願においてはさらに本発明の好ましい実施態様に従った波面分析装置が提供されている。本装置は、振幅及び位相を有する分析対象波面に対応する複数の異なる位相変化を受けた変換波面を与える波面変換装置と、前記複数の振幅変化を受けた変換波面の複数の強度マップを与える強度マップ発生装置と、前記複数の強度マップを用いて前記分析対象波面の少なくとも振幅を表示する出力を与え、及び前記複数の強度マップを該強度マップより少ない第二の複数の併合強度マップへと併合する強度併合装置と、前記第二の複数の併合強度マップの各々から少なくとも前記分析対象波面の振幅を表示する出力を与える表示付与装置と、前記出力を併合して前記分析対象波面の振幅についての少なくとも強調表示を与える強調表示付与装置を備えた強度マップ利用装置を備えて構成されている。 The present application further provides a wavefront analyzer according to a preferred embodiment of the present invention. The apparatus includes: a wavefront converter that provides a converted wavefront that has undergone a plurality of different phase changes corresponding to a wavefront to be analyzed having amplitude and phase; and an intensity that provides a plurality of intensity maps of the converted wavefronts that have undergone the plurality of amplitude changes. A map generator and an output for displaying at least the amplitude of the wavefront to be analyzed using the plurality of intensity maps, and merging the plurality of intensity maps into a second plurality of merged intensity maps less than the intensity map; An intensity merging device, a display providing device for providing an output for displaying at least the amplitude of the wavefront to be analyzed from each of the second plurality of merged intensity maps, and an amplitude of the wavefront to be analyzed by merging the outputs. At least an intensity map using device including an emphasis display giving device for giving emphasis display is provided.
本願においては本発明の好ましい実施態様に従った波面分析方法が提供されている。本方法は、分析対象波面に対応する複数の異なる振幅変化を受けた変換波面を取得し、前記複数の振幅変化を受けた変換波面の複数の強度マップを取得し、前記複数の強度マップを用い、該複数の強度マップを前記分析対象波面の振幅、前記分析対象波面の位相及び前記複数の異なる振幅変化を受けた変換波面を特徴づける振幅変化関数の関数として表すことによって前記分析対象波面の少なくとも位相を表示する出力を取得する各工程を含んで構成されている。前記分析対象波面の振幅、前記分析対象波面の位相、及び前記複数の異なる振幅変化を受けた変換波面を特徴付ける振幅変化関数の複素関数を限定し、前記複数の強度マップ中の各位置における強度はその位置における複素関数の数値及びその位置における分析対象波面の振幅及び位相の数値を支配する関数であることを特徴とする複素関数であり、前記複素関数を前記複数の強度マップの関数として表し、及び前記複数の強度マップの関数として表された前記複素関数を用いることによって位相についての数値を取得することが好ましい。 In the present application, a wavefront analysis method according to a preferred embodiment of the present invention is provided. The method acquires a converted wavefront subjected to a plurality of different amplitude changes corresponding to a wavefront to be analyzed, acquires a plurality of intensity maps of the converted wavefront subjected to the plurality of amplitude changes, and uses the plurality of intensity maps Expressing the plurality of intensity maps as a function of an amplitude change function characterizing the amplitude of the wavefront to be analyzed, the phase of the wavefront to be analyzed and the converted wavefront having undergone the plurality of different amplitude changes, Each step includes obtaining an output for displaying a phase. Limiting the amplitude of the wavefront to be analyzed, the phase of the wavefront to be analyzed, and the complex function of the amplitude change function that characterizes the converted wavefront subjected to the plurality of different amplitude changes, and the intensity at each position in the plurality of intensity maps is A complex function characterized in that it is a function governing the numerical value of the complex function at that position and the amplitude and phase values of the wavefront to be analyzed at that position, and represents the complex function as a function of the plurality of intensity maps, It is preferable to obtain a numerical value for the phase by using the complex function expressed as a function of the plurality of intensity maps.
本願においては本発明の好ましい実施態様に従った波面分析装置が提供されている。本装置は、振幅及び位相を有する分析対象波面に対応する複数の異なる位相変化を受けた変換波面を与える波面変換装置と、前記複数の振幅変化を受けた変換波面の複数の強度マップを取得する強度マップ発生装置と、前記分析対象波面少なくとも位相を表示する出力を取得し、及び前記複数の強度マップを前記分析対象波面の振幅、前記分析対象波面の位相及び前記複数の異なる振幅変化を受けた変換波面を特徴づける振幅変化関数の関数として表す強度マップ表示装置と、前記分析対象波面の振幅、前記分析対象波面の位相及び前記複数の異なる振幅変化を受けた変換波面を特徴づける前記振幅変化関数の複素関数を限定する複素関数定義装置を備えた強度マップ利用装置を備えて構成されている。前記複素関数は前記複数の強度マップ中の各位置における強度がその位置での前記複素関数とその位置での分析対象波面の振幅及び位相の数値を支配する関数となるように特徴づけられ、複素関数表示装置は前記複素関数を前記複数の強度マップの関数として表し、及び位相取得装置は前記複数の強度マップの関数として表された複素関数を用いて位相についての数値を取得することが好ましい。 In this application, a wavefront analyzer according to a preferred embodiment of the present invention is provided. The apparatus obtains a converted wavefront that has received a plurality of different phase changes corresponding to a wavefront to be analyzed having amplitude and phase, and a plurality of intensity maps of the converted wavefronts that have received the plurality of amplitude changes. An intensity map generator and an output for displaying at least the phase of the wavefront to be analyzed, and the plurality of intensity maps are subjected to amplitude of the wavefront to be analyzed, phase of the wavefront to be analyzed and the plurality of different amplitude changes. Intensity map display device represented as a function of an amplitude change function characterizing the converted wavefront, and the amplitude change function characterizing the converted wavefront subjected to the amplitude of the wavefront to be analyzed, the phase of the wavefront to be analyzed and the plurality of different amplitude changes An intensity map using device provided with a complex function defining device for limiting the complex function is configured. The complex function is characterized in that the intensity at each position in the plurality of intensity maps is a function that governs the complex function at that position and the numerical value of the amplitude and phase of the wavefront to be analyzed at that position. Preferably, the function display device represents the complex function as a function of the plurality of intensity maps, and the phase acquisition device acquires a numerical value for the phase using a complex function represented as a function of the plurality of intensity maps.
本願においてはさらに他の本発明の好ましい実施態様に従った波面分析方法が提供されている。本方法は、振幅及び位相を有する分析対象波面をフーリエ変換処理して変換波面を取得し、前記変換波面の一部へ空間的に均質な時変性空間振幅変化を与えて少なくとも3つの異なる振幅変化を受けた変換波面を取得し、及び第二フーリエ変換処理を行って少なくとも3つの振幅変化された変換波面の少なくとも3つの強度マップを取得する各工程を含んで構成されている。本方法は少なくとも3つの強度マップを用いて分析対象波面を分析対象波面の振幅及び位相と同一の振幅及び位相を有する第一複素関数として表し、前記複数の強度マップを前記第一複素関数及び前記空間的に均質な時変性空間振幅変化を決定する空間関数の関数として表し、絶対値を有する第二複素関数及び位相を前記第一複素関数及び前記空間的に均質な時変性空間振幅変化を決定する空間関数のフーリエ変換のコンボリューションとして限定し、前記複数の強度マップの各々を分析対象波面の振幅、第二複素関数の絶対値、分析対象波面の位相と第二複素関数の位相間の差、及びそれぞれが少なくとも3つの強度マップの一つに対応する少なくとも3つの異なる振幅変化の一つによって生じた既知の振幅減衰の第三関数として表し、前記第三関数を解いて分析対象波面の振幅、第二複素関数の絶対値、及び分析対象波面の位相と第二複素関数の位相間の差を取得し、前記第二複素関数を解いて第二複素関数の位相を取得し、及び前記第二複素関数の位相を分析対象波面の位相と第二複素関数の位相間の差へ加えることによって分析対象波面の位相を取得することによって、分析対象波面の位相と振幅の少なくとも一方を表示する出力を取得することが好ましい。 The present application further provides a wavefront analysis method according to another preferred embodiment of the present invention. The method obtains a converted wavefront by subjecting a wavefront to be analyzed having an amplitude and a phase to a Fourier transform process, and applies a spatially uniform time-varying spatial amplitude change to a part of the converted wavefront to provide at least three different amplitude changes. And receiving the converted wavefront, and performing the second Fourier transform process to obtain at least three intensity maps of the converted wavefront whose amplitude has been changed. The method uses at least three intensity maps to represent the wavefront to be analyzed as a first complex function having the same amplitude and phase as the wavefront and amplitude of the wavefront to be analyzed, wherein the plurality of intensity maps are the first complex function and the Expressed as a function of the spatial function that determines the spatially uniform time-varying spatial amplitude change, the second complex function and phase having absolute values as the first complex function and the spatially uniform time-varying spatial amplitude change as determined Limiting each of the plurality of intensity maps as the amplitude of the wavefront to be analyzed, the absolute value of the second complex function, and the difference between the phase of the wavefront to be analyzed and the phase of the second complex function. , And as a third function of a known amplitude decay caused by one of at least three different amplitude changes, each corresponding to one of at least three intensity maps, Solve the third function to obtain the amplitude of the wavefront to be analyzed, the absolute value of the second complex function, and the difference between the phase of the wavefront to be analyzed and the phase of the second complex function, and solve the second complex function to obtain the second Obtaining the phase of the complex function, and obtaining the phase of the wavefront to be analyzed by adding the phase of the second complex function to the difference between the phase of the wavefront to be analyzed and the phase of the second complex function, It is preferable to obtain an output indicating at least one of the phase and the amplitude of the signal.
本願においてはさらに他の本発明の好ましい実施態様に従った波面分析装置が提供されている。本装置は、振幅及び位相を有する分析対象波面をフーリエ変換処理して変換波面を取得する第一変換装置と、前記変換波面の一部へ空間的に均質な時変性空間振幅変化を与えて少なくとも3つの異なる振幅変化された変換波面を取得する振幅変化処理装置と、前記少なくとも3つの異なる振幅変化を与えた変換波面をフーリエ変換処理して少なくとも3つの強度マップを取得する第二変換装置と、前記少なくとも3つの強度マップを用いて分析対象波面の位相及び振幅の少なくとも一方を表示する出力を取得し、及び分析対象波面の振幅及び位相と同一の振幅及び位相を有する第一複素関数として分析対象波面を表す波面表示装置と、前記複数の強度マップを第一複素関数及び空間的に均質な時変性空間振幅変化を決定する空間関数の関数として表す第一強度マップ表示装置と、絶対値及び位相を有する第二複素関数を前記第一複素関数及び前記空間的に均質な時変性空間振幅変化を決定する空間関数のフーリエ変換のコンポリューションとして限定する複素関数限定装置と、前記複数の強度マップのそれぞれを分析対象波面の振幅、第二複素関数の絶対値、分析対象波面の位相と第二複素関数の位相間の差、及びそれぞれが前記少なくとも3つの強度マップの一つに対応する前記少なくとも3つの異なる振幅変化の一つによって生じた既知の位相遅延の第三関数として表す第二強度マップ表示装置と、前記第三関数を解いて分析対象波面の振幅、第二複素関数の絶対値及び分析対象波面の位相と第二複素関数の位相間の差を取得する第一関数解装置と、前記第二複素関数を解いて第二複素関数の位相を取得する第二複素関数解装置と、前記第二複素関数の位相を分析対象波面の位相と第二複素関数の位相間の差へ加えることによって分析対象波面の位相を取得する位相取得装置を備えた強度マップ利用装置を備えて構成されている。 In the present application, a wavefront analyzer according to still another preferred embodiment of the present invention is provided. The apparatus includes: a first conversion device that obtains a converted wavefront by performing a Fourier transform process on a wavefront to be analyzed having an amplitude and a phase; and applying a spatially uniform time-varying spatial amplitude change to a part of the converted wavefront. An amplitude change processing device that obtains three different converted amplitude wavefronts; a second transformation device that obtains at least three intensity maps by Fourier transforming the converted wavefronts that have given at least three different amplitude changes; An output for displaying at least one of the phase and amplitude of the wavefront to be analyzed is obtained using the at least three intensity maps, and the object to be analyzed is a first complex function having the same amplitude and phase as the amplitude and phase of the wavefront to be analyzed A wavefront display device representing a wavefront; and a plurality of intensity maps, a first complex function and a function of a spatial function that determines a spatially uniform time-varying spatial amplitude change. A first intensity map display device, and a second complex function having an absolute value and phase as a composition of Fourier transform of the first complex function and the spatial function for determining the spatially uniform time-varying spatial amplitude change A complex function limiting device for limiting, and each of the plurality of intensity maps, the amplitude of the wavefront to be analyzed, the absolute value of the second complex function, the difference between the phase of the wavefront to be analyzed and the phase of the second complex function, and A second intensity map display device representing the third function of a known phase delay caused by one of the at least three different amplitude changes corresponding to one of the at least three intensity maps, and solving and analyzing the third function A first function solving apparatus for obtaining the amplitude of the target wavefront, the absolute value of the second complex function, and the difference between the phase of the wavefront to be analyzed and the phase of the second complex function, and solving the second complex function The second complex function solver that obtains the phase of the two complex functions and the phase of the wavefront to be analyzed by adding the phase of the second complex function to the difference between the phase of the wavefront to be analyzed and the phase of the second complex function And an intensity map utilization device including a phase acquisition device.
さらに本発明の好ましい実施態様によれば、前記複数の異なる振幅変化を受けた変換波面は共通の光路に沿った分析対象波面の干渉により取得されるものである。 Furthermore, according to a preferred embodiment of the present invention, the converted wavefront subjected to the plurality of different amplitude changes is obtained by interference of the wavefront to be analyzed along a common optical path.
複数の異なる振幅変化を受けた変換波面を取得する工程には、分析対象波面を変換処理して変換波面を取得する工程と前記変換波面へ複数の異なる振幅変化を与えて複数の異なる振幅変化を受けた変換波面を取得する工程の少なくとも一方の工程と、分析対象波面へ複数の異なる振幅変化を与えて複数の異なる振幅変化を受けた波面を取得する工程と前記複数の異なる振幅変化を受けた波面を変換処理して複数の異なる振幅変化を受けた変換波面を取得する工程が含まれていることが好ましい。 The step of acquiring a converted wavefront subjected to a plurality of different amplitude changes includes a step of converting the wavefront to be analyzed to obtain a converted wavefront and a plurality of different amplitude changes by applying a plurality of different amplitude changes to the converted wavefront. At least one of the steps of obtaining the received converted wavefront, the step of giving a plurality of different amplitude changes to the wavefront to be analyzed to obtain a wavefront that has received a plurality of different amplitude changes, and the plurality of different amplitude changes Preferably, the method includes a step of converting the wavefront to obtain a converted wavefront subjected to a plurality of different amplitude changes.
さらに本発明の好ましい実施態様によれば、前記複数の異なる振幅変化には空間振幅変化が含まれる。 Further in accordance with a preferred embodiment of the present invention, the plurality of different amplitude changes include a spatial amplitude change.
さらに本発明の好ましい実施態様によれば、前記複数の異なる振幅変化には空間振幅変化が含まれ、これら複数の異なる空間振幅変化は時変性空間振幅変化を変換波面の一部と分析対象波面の一部の少なくとも一方へ与えることによって遂行されるものである。 Further, according to a preferred embodiment of the present invention, the plurality of different amplitude changes include a spatial amplitude change, and the plurality of different spatial amplitude changes are obtained by converting a time-variant spatial amplitude change into a part of a converted wavefront and an analysis wavefront. It is accomplished by giving to at least one of the parts.
さらに本発明の好ましい実施態様によれば、前記複数の異なる空間振幅変化は変換波面の一部と分析対象波面の一部の少なくとも一方へ空間的に均質な時変性空間振幅変化を与えることによって遂行されるものである。 Further in accordance with a preferred embodiment of the present invention, the plurality of different spatial amplitude changes are performed by applying a spatially uniform time-varying spatial amplitude change to at least one of the converted wavefront and the analyzed wavefront. It is what is done.
分析対象波面及び複数の工程とする振幅変化を与えた波面の少なくとも一方へ行われた変換処理はフーリエ変換であり、前記複数の振幅変化を受けた変換波面の複数の強度マップの取得には前記複数の異なる振幅変化を受けた変換波面へのフーリエ変換処理が含まれることが好ましい。 The transformation process performed on at least one of the wavefront to be analyzed and the wavefront subjected to amplitude change as a plurality of steps is Fourier transform, and the acquisition of a plurality of intensity maps of the converted wavefront subjected to the plurality of amplitude changes Preferably, a Fourier transform process to a transformed wavefront that has undergone a plurality of different amplitude changes is included.
さらに本発明の好ましい実施態様によれば、本方法において、複数の異なる振幅変化を受けた変換波面の取得には、分析対象波面をフーリエ変換処理して変換波面を取得する工程と変換波面へ複数の異なる振幅変化を与えて複数の異なる振幅変化を受けた変換波面を取得する工程の少なくとも一方と、分析対象波面へ複数の異なる振幅変化を与えて複数の異なる振幅変化を受けた変換波面を取得する工程と前記複数の異なる振幅変化を受けた波面をフーリエ変換処理して複数の異なる振幅変化を受けた変換波面を取得する工程が含まれ、前記複数の異なる振幅変化には空間振幅変化が含まれ、前記複数の異なる振幅変化は変換波面の一部と分析対象波面の一部の少なくとも一方へ空間的に均質な時変性空間振幅変化を与えることによって遂行され、前記複数の異なる空間振幅変化には少なくとも3つの異なる振幅変化が含まれ、前記複数の強度マップには少なくとも3つの強度マップが含まれ、及び前記複数の強度マップを用いた分析対象波面の振幅及び位相の少なくとも一方を表示する出力の取得には、分析対象波面の振幅及び位相と同一の振幅及び位相を有する第一複素関数として分析対象波面を表し、前記複数の強度マップを第一複素関数及び空間的に均質な時変性空間振幅変化を決定する空間関数の関数として表し、振幅及び位相を有する第二複素関数を第一複素関数及び前記空間的に均質な時変性空間振幅変化を決定する空間関数の関数として限定し、前記複数の強度マップのそれぞれを分析対象波面の振幅、第二複素関数の絶対値、分析対象波面の位相と第二複素関数の位相間の差、及びそれぞれが前記少なくとも3つの強度マップの一つに対応する前記少なくとも3つの異なる振幅変化の一つによって生じた既知の振幅減衰の第三関数として表し、前記第三関数を解いて分析対象波面の振幅、第二複素関数の絶対値、及び分析対象波面の位相と第二複素関数の位相間の差を取得し、前記第二複素関数を解いて第二複素関数の位相を取得し、及び第二複素関数の位相を分析対象波面の位相と第二複素関数の位相間の差へ加えることによって分析対象波面の位相を取得する各工程が含まれている。 Furthermore, according to a preferred embodiment of the present invention, in this method, for obtaining a converted wavefront subjected to a plurality of different amplitude changes, a step of acquiring a converted wavefront by subjecting the wavefront to be analyzed to Fourier transform and a plurality of converted wavefronts are obtained. To obtain a converted wavefront subjected to a plurality of different amplitude changes, and to obtain a converted wavefront subjected to a plurality of different amplitude changes by applying a plurality of different amplitude changes to the wavefront to be analyzed And a step of obtaining a converted wavefront subjected to a plurality of different amplitude changes by performing a Fourier transform process on the wavefront subjected to the plurality of different amplitude changes, and the plurality of different amplitude changes include a spatial amplitude change. The plurality of different amplitude changes are performed by applying a spatially uniform time-varying spatial amplitude change to at least one of the converted wavefront and the analyzed wavefront. The plurality of different spatial amplitude changes include at least three different amplitude changes, the plurality of intensity maps include at least three intensity maps, and an analysis target wavefront using the plurality of intensity maps. To obtain an output that displays at least one of amplitude and phase, the analysis target wavefront is represented as a first complex function having the same amplitude and phase as the analysis target wavefront, and the plurality of intensity maps are represented by a first complex map. Express as a function and a function of a spatial function that determines spatially uniform time-varying spatial amplitude variation, and determine a second complex function having amplitude and phase as the first complex function and the spatially uniform time-varying spatial amplitude variation Each of the plurality of intensity maps is defined as the amplitude of the wavefront to be analyzed, the absolute value of the second complex function, the phase of the wavefront to be analyzed and the second complex function. Expressing the third function as a third function of the difference between the phases, and a known amplitude attenuation caused by one of the at least three different amplitude changes, each corresponding to one of the at least three intensity maps. And obtain the amplitude of the wavefront to be analyzed, the absolute value of the second complex function, and the difference between the phase of the wavefront to be analyzed and the phase of the second complex function, and solve the second complex function to obtain the phase of the second complex function. Each step of acquiring and acquiring the phase of the wavefront to be analyzed by adding the phase of the second complex function to the difference between the phase of the wavefront to be analyzed and the phase of the second complex function is included.
さらに本発明の好ましい実施態様によれば、前記複数の異なる振幅変化には少なくとも4つの異なる振幅変化が含まれ、前記複数の強度マップには少なくとも4つの強度マップが含まれ、前記複数の強度マップを用いた分析対象波面の振幅及び位相の少なくとも一方を表示する出力の取得には、前記複数の強度マップのそれぞれを分析対象波面の振幅、第二複素関数の絶対値、分析対象波面の位相と第二複素関数の位相間の差、それぞれが前記少なくとも4つの強度マップの一つに対応する前記少なくとも4つの異なる振幅変化の一つによって生じた既知の振幅減衰、及び波面分析に関連する少なくとも1のその数によって前記複数の強度マップが3を超える数以下の付加的未知数の第三関数として表す工程と、及び前記第三関数を解いて分析対象波面の振幅、第二複素関数の絶対値、分析対象波面の位相と第二複素関数の位相間の差及び前記未知数を取得する工程が含まれている。 Further in accordance with a preferred embodiment of the present invention, the plurality of different amplitude changes include at least four different amplitude changes, the plurality of intensity maps include at least four intensity maps, and the plurality of intensity maps. In order to obtain an output that displays at least one of the amplitude and phase of the wavefront to be analyzed by using each of the plurality of intensity maps, the amplitude of the wavefront to be analyzed, the absolute value of the second complex function, the phase of the wavefront to be analyzed and A difference between the phases of the second complex function, a known amplitude attenuation caused by one of the at least four different amplitude changes, each corresponding to one of the at least four intensity maps, and at least one associated with wavefront analysis Representing the third intensity map as a third function of additional unknowns less than or equal to a number greater than 3 by the number of The amplitude of the target wave front, the absolute value of the second complex function, obtaining a difference and the unknown between the phase of the phase and the second complex function to be analyzed wavefront is included.
さらに本発明の好ましい実施態様によれば、前記振幅変化は強度マップのコントラストが最大となるように及び分析対象波面の位相上のノイズの影響が最小となるように選択される。 Further in accordance with a preferred embodiment of the present invention, the amplitude change is selected so that the contrast of the intensity map is maximized and the influence of noise on the phase of the wavefront to be analyzed is minimized.
さらに本発明の好ましい実施態様によれば、前記複数の強度マップのそれぞれを分析対象波面の振幅、第二複素関数の絶対値、分析対象波面の位相と第二複素関数の絶対の位相間の差、及びそれぞれが前記少なくとも3つの強度マップの一つに対応する前記少なくとも3つの異なる振幅変化の一つによって生じた既知振幅減衰の第三関数として表示する工程には、いずれも前記複数の強度マップあるいは前記時変性空間振幅変化の関数でもないが、それぞれが分析対象波面の振幅、第二複素関数の絶対値及び分析対象波面の位相と第二複素関数の位相間の差の関数である第3、第4、第5及び第6複素関数を定義する工程と、前記複数の強度マップを第4関数、前記複数の強度マップの各々に対応する前記既知の振幅減衰で掛け算された第5複素関数、及び前記複数の強度マップの各々に対応する二乗された既知振幅減衰で掛け算された第6複素関数の総和として表す工程が含まれている。 Furthermore, according to a preferred embodiment of the present invention, each of the plurality of intensity maps is represented by the amplitude of the wavefront to be analyzed, the absolute value of the second complex function, the difference between the phase of the wavefront to be analyzed and the absolute phase of the second complex function. And displaying each of the plurality of intensity maps as a third function of a known amplitude decay caused by one of the at least three different amplitude changes, each corresponding to one of the at least three intensity maps. Alternatively, although not a function of the time-varying spatial amplitude change, each is a function of the amplitude of the analysis target wavefront, the absolute value of the second complex function, and the difference between the phase of the analysis target wavefront and the phase of the second complex function. Defining fourth, fifth and sixth complex functions, and multiplying the plurality of intensity maps by a fourth function, the known amplitude attenuation corresponding to each of the plurality of intensity maps. Step expressed as the sum of the sixth complex function which is multiplied by the elementary function, and known amplitude attenuation which is squaring corresponds to each of the plurality of intensity maps are included.
さらに本発明の好ましい実施態様によれば、前記第三関数を解いて分析対象波面の振幅、第二複素関数の絶対値及び分析対象波面の位相と第二複素関数の位相間の差を取得する工程には、
前記分析対象波面の振幅、第二複素関数の絶対値、及び分析対象波面の位相と第二複素関数の位相間の差のそれぞれについて高い数値と低い数値の二つの解を取得し、
強調された絶対値解が第二複素関数を満足するように各空間位置において二つの解のうち高い数値の解と低い数値の解のいずれかを選択することによって第二複素関数の絶対値について強調絶対値解へこれら二つの解を併合し、及び
前記高い数値の解が前記絶対値解について選択される各位置で振幅解について前記高い数値の解が選択され、前記低い数値の解が前記絶対値解について選択される各位置では前記振幅解について前記低い数値の解が選択されるように各空間位置において前記振幅の二つの解のうち高い数値の解あるいは低い数値の解のいずれかを選択することによって強調振幅解へ分析対象波面の振幅についての二つの解を併合し、前記高い数値の解が前記絶対値解について選択される各位置では分析対象波面の位相と第二複素関数の位相間の差の解について前記高い数値の解が選択され、前記絶対値解について前記低い数値の解が選択される各位置では前記差の解について前記低い数値の解が選択されるように各空間位置において前記差についての二つの解のうち高い数値の解あるいは低い数値の解のいずれかを選択することによって強調された差の解へ前記差についての二つの解を併合する各工程が含まれている。
Further, according to a preferred embodiment of the present invention, the third function is solved to obtain the amplitude of the wavefront to be analyzed, the absolute value of the second complex function, and the difference between the phase of the wavefront to be analyzed and the phase of the second complex function. The process includes
Obtaining two solutions, a high value and a low value, for each of the amplitude of the wavefront to be analyzed, the absolute value of the second complex function, and the difference between the phase of the wavefront to be analyzed and the phase of the second complex function,
About the absolute value of the second complex function by selecting one of the two solutions at each spatial location, the higher or lower, so that the emphasized absolute value solution satisfies the second complex function Merging these two solutions into an enhanced absolute value solution, and at each position where the higher numerical solution is selected for the absolute value solution, the higher numerical solution is selected for the amplitude solution, and the lower numerical solution is the At each position selected for the absolute value solution, either the high value solution or the low value solution of the two solutions of the amplitude at each spatial position is selected so that the low value solution is selected for the amplitude solution. By combining the two solutions for the amplitude of the wavefront to be analyzed into the enhanced amplitude solution by selecting, the phase of the wavefront to be analyzed and the second complex at each position where the high numerical solution is selected for the absolute value solution The high numerical value solution is selected for the difference solution between the phase of the function, and the low numerical solution is selected for the difference solution at each position where the low numerical solution is selected for the absolute value solution. Each step of merging the two solutions for the difference into the highlighted difference solution by selecting one of the two solutions for the difference at each spatial location. It is included.
さらに本発明の好ましい実施態様によれば、前記した空間的に均質な時変性空間振幅変化は変換波面及び分析対象波面の少なくとも一方の空間的中心部分へと処理される。 Further in accordance with a preferred embodiment of the present invention, the spatially uniform time-varying spatial amplitude change described above is processed into a spatial center portion of at least one of the converted wavefront and the wavefront to be analyzed.
さらにあるいは前記に代わって、前記空間的に均質な時変性空間振幅変化は変換波面及び分析対象波面の少なくとも一方のおよそ半分へ処理される。 Additionally or alternatively, the spatially uniform time-varying spatial amplitude change is processed to approximately half of the converted wavefront and / or the wavefront to be analyzed.
本発明方法にはさらに、前記複数の異なる振幅変化を受けた変換波面の高周波数成分を増加させるため、相対的に高周波数成分を含む位相成分を分析対象波面へ加える工程が含まれていることが好ましい。 The method of the present invention further includes a step of adding a phase component including a relatively high frequency component to the wavefront to be analyzed in order to increase the high frequency component of the converted wavefront subjected to the plurality of different amplitude changes. Is preferred.
さらに本発明の好ましい実施態様によれば、前記情報は前記媒体上で符号化され、これにより各位置からの光の反射によって強度値が前記媒体上でその位置において保存された情報成分に対応する所定数値内に収まることが実現され、及び前記複数の強度マップを用いることにより複数の強度値が各位置について実現されて媒体上の各位置についての情報の複数成分を提供している。 Further in accordance with a preferred embodiment of the present invention, the information is encoded on the medium such that the intensity value corresponds to the information component stored at that position on the medium by reflection of light from each position. It is realized that it falls within a predetermined numerical value, and by using the plurality of intensity maps, a plurality of intensity values are realized for each position to provide a plurality of components of information for each position on the medium.
さらに本発明の好ましい実施態様によれば、前記複数の異なる振幅変化を受けた変換波面には分析対象波面へ少なくとも時変性振幅変化を与えることによってその振幅が変化されている複数の波面が含まれている。 Further, according to a preferred embodiment of the present invention, the converted wavefront subjected to the plurality of different amplitude changes includes a plurality of wavefronts whose amplitudes are changed by applying at least a time-varying amplitude change to the analysis target wavefront. ing.
さらに本発明の好ましい実施態様によれば、前記分析対象波面には複数の異なる波長成分が含まれ、前記複数の異なる振幅変化を受けた変換波面は分析対象波面及び該分析対象波面を変換処理することにより得られた変換波面の少なくとも一方の複数の異なる波長成分へ振幅変化を与えることによって取得される。 Further, according to a preferred embodiment of the present invention, the analysis target wavefront includes a plurality of different wavelength components, and the converted wavefront subjected to the plurality of different amplitude changes converts the analysis target wavefront and the analysis target wavefront. This is obtained by giving an amplitude change to a plurality of different wavelength components of at least one of the converted wavefronts obtained by this.
前記振幅変化は分析対象波面の複数の異なる波長成分へ与えられることが好ましく、前記複数の異なる波長成分へ与えられた振幅変化は波長成分の伝搬が空間的に変化する対象物を通して分析対象波面及び変換波面の少なくとも一方を通過させることによって遂行される。 Preferably, the amplitude change is applied to a plurality of different wavelength components of the analysis target wavefront, and the amplitude change applied to the plurality of different wavelength components is transmitted through the target object whose wavelength component is spatially changed and the analysis target wavefront and This is accomplished by passing at least one of the converted wavefronts.
さらに本発明の好ましい実施態様によれば、前記複数の異なる波長成分へ与えられた振幅変化は分析対象波面及び変換波面の少なくとも一方を波長成分の反射が空間的に変化する表面から反射させることによって遂行される。 Furthermore, according to a preferred embodiment of the present invention, the amplitude change given to the plurality of different wavelength components is caused by reflecting at least one of the wavefront to be analyzed and the converted wavefront from the surface where the reflection of the wavelength component changes spatially. Carried out.
さらに本発明の好ましい実施態様によれば、前記複数の異なる波長成分へ与えられる振幅変化は前記複数の異なる波長成分の少なくともいくつかについて所定程度まで異なるように選択される。 Further in accordance with a preferred embodiment of the present invention, the amplitude change applied to the plurality of different wavelength components is selected to differ to a predetermined degree for at least some of the plurality of different wavelength components.
さらに本発明の好ましい実施態様によれば、前記複数の異なる波長成分へ与えられる振幅変化は前記複数の異なる波長成分の少なくともいくつかが同一となるように選択される。 Further in accordance with a preferred embodiment of the present invention, the amplitude change applied to the plurality of different wavelength components is selected such that at least some of the plurality of different wavelength components are the same.
前記複数の異なる波長成分へ与えられる振幅変化は、それぞれ波長成分の伝搬が空間的に変化することを特徴とする複数の対象物を通して分析対象波面及び変換波面の少なくとも一方を通過させることによって遂行されることが好ましい。 The amplitude change given to the plurality of different wavelength components is performed by passing at least one of the wavefront to be analyzed and the converted wavefront through the plurality of objects, each of which has a spatially varying propagation of the wavelength component. It is preferable.
さらに本発明の好ましい実施態様によれば、本発明方法において複数の強度マップの取得が複数の異なる波長成分のすべてについて同時に行われ、前記複数の強度マップの取得には前記複数の異なる振幅変化を受けた変換波面を別個の波長成分へと分離する工程が含まれている。 Furthermore, according to a preferred embodiment of the present invention, in the method of the present invention, acquisition of a plurality of intensity maps is performed simultaneously for all of a plurality of different wavelength components, and the acquisition of the plurality of intensity maps includes the plurality of different amplitude changes. A step of separating the received converted wavefront into separate wavelength components is included.
前記複数の異なる振幅変化を受けた変換波面を分離する工程は分散素子を通して前記複数の異なる振幅変化を受けた変換波面を通過させることによって遂行される。 The step of separating the converted wavefronts subjected to the plurality of different amplitude changes is performed by passing the converted wavefronts subjected to the plurality of different amplitude changes through a dispersive element.
さらに本発明の好ましい実施態様によれば、分析対象波面には複数の異なる分極成分が含まれ、前記複数の異なる振幅変化を受けた変換波面は分析対象波面及び分析対象波面を変換処理して取得した変換波面の少なくとも一方の複数の異なる分極成分へ振幅変化を与えることによって遂行される。 Further, according to a preferred embodiment of the present invention, the analysis target wavefront includes a plurality of different polarization components, and the converted wavefront subjected to the plurality of different amplitude changes is obtained by converting the analysis target wavefront and the analysis target wavefront. This is accomplished by applying amplitude changes to a plurality of different polarization components of at least one of the converted wavefronts.
前記複数の異なる分極成分へ与えられる振幅変化は前記複数の異なる分極成分の少なくともいくつかについて異なるものである。 The amplitude change applied to the plurality of different polarization components is different for at least some of the plurality of different polarization components.
さらに本発明の好ましい実施態様によれば、前記複数の異なる分極成分へ与えられる振幅変化は前記複数の異なる分極成分の少なくともいくつかについは同一のものである。 Further in accordance with a preferred embodiment of the present invention, the amplitude change imparted to the plurality of different polarization components is the same for at least some of the plurality of different polarization components.
さらに本発明の好ましい実施態様によれば、前記複数の異なる振幅変化を受けた変換波面の複数の強度マップを取得する工程には複数の異なる振幅変化を受けた変換波面を変換処理する工程が含まれる。 Further, according to a preferred embodiment of the present invention, the step of obtaining the plurality of intensity maps of the converted wavefronts subjected to the plurality of different amplitude changes includes the step of converting the converted wavefronts subjected to the plurality of different amplitude changes. It is.
さらに本発明の好ましい実施態様によれば、前記複数の強度マップは反射面から複数の異なる振幅変化を受けた変換波面を反射させることによって前記複数の異なる振幅変化を受けた変換波面を変換させることによって取得される。 Further in accordance with a preferred embodiment of the present invention, the plurality of intensity maps transform the converted wavefronts subjected to the plurality of different amplitude changes by reflecting the converted wavefronts subjected to the plurality of different amplitude changes from the reflecting surface. Obtained by.
さらに本発明の好ましい実施態様によれば、分析対象波面及び複数の異なる振幅変化を受けた変換波面の少なくとも一方へ与えられる変換はフーリエ変換である。 Further in accordance with a preferred embodiment of the present invention, the transform provided to at least one of the wavefront to be analyzed and the transformed wavefront subjected to a plurality of different amplitude changes is a Fourier transform.
さらに本発明の好ましい実施態様によれば、複数の強度マップを用いて分析対象波面の振幅及び位相の少なくとも一方を表示する出力を取得する工程には、前記複数の強度マップを未知数である分析対象波面の振幅及び位相の少なくとも一方の数理的関数として表し、及び前記数理的関数を用いて分析対象波面の振幅及び位相の少なくとも一方を表示する出力を取得する工程が含まれている。 Furthermore, according to a preferred embodiment of the present invention, in the step of obtaining an output for displaying at least one of the amplitude and the phase of the wavefront to be analyzed using a plurality of intensity maps, the plurality of intensity maps are analyzed with an unknown number. Receiving an output representing as a mathematical function of at least one of the amplitude and phase of the wavefront and using the mathematical function to display at least one of the amplitude and phase of the wavefront to be analyzed.
前記複数の強度マップには少なくとも4つの強度マップが含まれ、前記強度マップを用いて分析対象波面の振幅及び位相の少なくとも一方を表示する出力を取得する工程には前記複数の強度マップの少なくとも3つの組合せを複数用いて分析対象波面の振幅及び位相の少なくとも一方について複数の表示を与える工程が含まれることが好ましい。 The plurality of intensity maps include at least four intensity maps, and the step of obtaining an output for displaying at least one of the amplitude and the phase of the wavefront to be analyzed using the intensity map is at least 3 of the plurality of intensity maps. Preferably, the method includes a step of providing a plurality of displays for at least one of the amplitude and the phase of the wavefront to be analyzed using a plurality of combinations.
さらに、本発明方法には分析対象波面の振幅及び位相の少なくとも一方についての複数の表示を用いて分析対象波面の振幅及び位相の少なくとも一方の強調表示を与える工程が含まれている。 Furthermore, the method of the present invention includes the step of providing a highlighted display of at least one of the amplitude and phase of the analysis target wavefront using a plurality of displays for at least one of the amplitude and phase of the analysis target wavefront.
さらに本発明の好ましい実施態様によれば、前記分析対象波面には少なくとも1の一次元成分が含まれ、前記複数の異なる振幅変化を受けた変換波面を取得する工程には、分析対象波面に対して分析対象波面の伝搬方向に直交する次元において行われる一次元フーリエ変換処理を行って前記伝搬方向に直交する次元において変換波面の少なくとも1の一次元成分を取得する工程と、各一次元成分へ複数の異なる振幅変化を与えて複数の異なる振幅変化を受けた変換波面の少なくとも1の一次元成分を取得する工程と、前記複数の強度マップを用いて分析対象波面の位置次元成分の振幅及び位相の少なくとも一方を表示する出力を取得する工程が含まれている。 Furthermore, according to a preferred embodiment of the present invention, the step of obtaining the converted wavefront including at least one one-dimensional component in the analysis target wavefront and receiving the plurality of different amplitude changes is performed on the analysis target wavefront. Performing a one-dimensional Fourier transform process performed in a dimension orthogonal to the propagation direction of the wavefront to be analyzed to obtain at least one one-dimensional component of the converted wavefront in a dimension orthogonal to the propagation direction; and to each one-dimensional component Obtaining at least one one-dimensional component of the converted wavefront subjected to the plurality of different amplitude changes by giving a plurality of different amplitude changes, and the amplitude and phase of the position-dimensional component of the wavefront to be analyzed using the plurality of intensity maps A step of acquiring an output for displaying at least one of the following.
前記複数の異なる振幅変化は、分析対象波面と空間的に変化する時定性の振幅変化を発生する成分間へ前記伝搬方向に対して直交する次元内及び前記伝搬方向に対して直交する次元に対し提供直交する次元内に存在する相対移動を与えることによって前記一次元成分の各々へ与えられることが好ましい。 The plurality of different amplitude changes are within a dimension orthogonal to the propagation direction and to a dimension orthogonal to the propagation direction between components that generate a time-dependent amplitude change spatially changing with the wavefront to be analyzed. Preferably, each of the one-dimensional components is provided by providing a relative movement that exists within the provided orthogonal dimension.
さらに加えてあるいは前記に代えて、分析対象波面へ与える前記一次元フーリエ変換には分析対象波面の異なる一次元成分間のクロストークを最小化する付加的フーリエ変換が含まれている。 Additionally or alternatively, the one-dimensional Fourier transform applied to the analysis target wavefront includes an additional Fourier transform that minimizes crosstalk between different one-dimensional components of the analysis target wavefront.
前記分析対象波面は音響放射波面であることが好ましい。
さらに本発明の好ましい実施態様によれば、前記表面から反射される放射は一定波長の狭い帯域を持ち、分析対象波面の位相が前記表面中の構造変化に対して該波長の逆一次関数である比をもって比例するように構成されている。
The wavefront to be analyzed is preferably an acoustic radiation wavefront.
Further in accordance with a preferred embodiment of the present invention the radiation reflected from the surface has a narrow band of constant wavelengths and the phase of the wavefront to be analyzed is an inverse linear function of the wavelength with respect to structural changes in the surface. It is configured to be proportional with a ratio.
さらに本発明の好ましい実施態様によれば、前記放射はそれぞれ異なる波長を中心とする少なくとも二つの狭い帯域を持ち、分析対象波面中の少なくとも二つの波長成分と分析対象波面の位相についての少なくとも二つの表示を与えて、前記二つの狭い帯域が中心としている異なる波長のうち大きな波長を超える写像における曖昧性を回避することによって放射が衝突する衝突成分の表面中での構造変化、厚さ及び前記成分中での構造変化の少なくとも1を含む特徴の強調写像を可能にしている。 Further in accordance with a preferred embodiment of the present invention, the radiation has at least two narrow bands, each centered at a different wavelength, and at least two wavelength components in the wavefront to be analyzed and at least two phases for the phase of the wavefront to be analyzed. Giving an indication and avoiding ambiguity in the mapping over the larger one of the different wavelengths centered on the two narrow bands, the structural change in the surface of the impinging component impinged by radiation, the thickness and said component Enabling enhancement mapping of features including at least one of the structural changes therein.
さらに、前記複数の異なる振幅変化において発生する横方向のズレが生ずる場合は対応する変化が前記複数の強度マップにおいて起こるので、かかる結果を利用して前記横方向のズレについての表示が取得される。 Further, when a lateral shift occurs in the plurality of different amplitude changes, a corresponding change occurs in the plurality of intensity maps, and thus the display of the lateral shift is obtained using the result. .
本発明では他の好ましい実施態様による振幅変化分析方法がさらに提供されている。本方法は、振幅及び位相を有する分析対象の振幅変化分析波面を取得し、前記分析対象の振幅変化分析波面を変換処理して変換波面を取得し、前記変換波面へ少なくとも1の振幅変化を与えて少なくとも1の振幅変化を与えた変換波面を取得し、前記振幅変化を与えた変換波面の少なくとも1の強度マップを取得し、及び前記強度マップを用いて前記変換波面へ与えられた振幅変化を表示する出力を取得する各工程を含んで構成されている。 The present invention further provides an amplitude change analysis method according to another preferred embodiment. The method acquires an amplitude change analysis wavefront of an analysis target having an amplitude and a phase, converts the amplitude change analysis wavefront of the analysis target to acquire a conversion wavefront, and gives at least one amplitude change to the conversion wavefront. Obtaining a converted wavefront to which at least one amplitude change has been applied, obtaining at least one intensity map of the converted wavefront to which the amplitude change has been applied, and using the intensity map to obtain an amplitude change applied to the converted wavefront Each step includes obtaining each output to be displayed.
さらに本発明の好ましい実施態様によれば、前記媒体上の様々に異なる位置のそれぞれにおいて該媒体の高さを選択することによって符号化された前記情報は前記媒体上の複数の異なる位置のそれぞれにおける該媒体の反射性を選択することによっても符号化することが可能であり、及び前記振幅及び位相の少なくとも一方の表示を用いて前記情報を取得する工程には位相についての表示を用いて前記媒体の高さの選択によって符号化された情報を取得する工程と振幅についての表示を用いて前記媒体の反射性の選択により符号化された情報を取得する工程の少なくとも一方が含まれる。
またさらに本発明の好ましい実施態様によれば、前記対象物から反射される放射は一定波長の狭い帯域を持つものであり、分析対象波面の位相が前記対象物中の構造変化に対して該波長の逆一次関数である比をもって比例するように構成されている。
本発明についての理解及び評価は以下の図面及び下記の説明によって為し得るものである。
Further in accordance with a preferred embodiment of the present invention the information encoded by selecting the height of the medium at each of a variety of different locations on the medium is at each of a plurality of different locations on the medium. It is also possible to encode by selecting the reflectivity of the medium, and in the step of obtaining the information using the display of at least one of the amplitude and phase, the medium using the display about the phase At least one of obtaining information encoded by selecting a height and obtaining information encoded by selecting reflectivity of the medium using an indication of amplitude.
Still further in accordance with a preferred embodiment of the present invention the radiation reflected from the object has a narrow band of constant wavelengths, and the phase of the wavefront to be analyzed is the wavelength relative to the structural change in the object. It is comprised so that it may be proportional with the ratio which is an inverse linear function of.
Understanding and evaluation of the present invention can be made by the following drawings and the following description.
ここで本発明の好ましい実施態様に従って作用する波面分析機能について説明する部分的に略図化しかつ部分的に絵で示した簡略説明図である図1Aを参照する。図1Aに示した機能には要約すれば以下の下位機能が含まれている。
A. 振幅及び位相を有する分析対象波面に対応する複数の異なる位相変化を受けた変換波面を取得する機能、
B. 前記複数の位相変化を与えた変換波面の複数の強度マップを取得する機能、及び
C. 前記複数の強度マップを用いて分析対象波面の位相及び振幅の少なくとも一方あるいは可能ならば双方を表示する出力を取得する機能。
Reference is now made to FIG. 1A, which is a partially schematic and partially pictorial illustration illustrating a wavefront analysis function that operates in accordance with a preferred embodiment of the present invention. In summary, the functions shown in FIG. 1A include the following subordinate functions.
A. A function of acquiring a converted wavefront subjected to a plurality of different phase changes corresponding to a wavefront to be analyzed having an amplitude and a phase;
B. C. a function of acquiring a plurality of intensity maps of the converted wavefront subjected to the plurality of phase changes; A function of acquiring an output for displaying at least one of the phase and amplitude of the wavefront to be analyzed or possibly both using the plurality of intensity maps.
図1Aに示すように、Aで示した第一の下位機能は以下の機能によって実現することができる。 As shown in FIG. 1A, the first subordinate function indicated by A can be realized by the following functions.
複数の光の点源で示すことができる波面は全般を通して符号100で示されている。波面100は実線で示され全般を通して符号102で示されている典型的には空間的に均質でない波長特性をもつ。波面100はまた点線で示され全般を通して符号103で示されている典型的には空間的に均質でない振幅特性を持っている。このような波面は、従来方式においては、例えばDVDあるいはコンパクトディスク104等の光ディスクを読み取るなどによっていずれかの対象物から光を受け取ることによって取得することができる。
A wavefront that can be represented by a plurality of light point sources is generally designated 100. The wavefront 100 has a wavelength characteristic that is typically spatially inhomogeneous, indicated by a solid line and generally indicated at 102. The wavefront 100 also has an amplitude characteristic that is typically spatially inhomogeneous, indicated by dotted lines and generally indicated at 103. In the conventional method, such a wavefront can be acquired by receiving light from any object by reading an optical disc such as a DVD or a
本発明の主たる目的は、測定が容易ではない符号102で示される等の位相特性を測定することである。本発明の他の目的は、強調方式により符合103で示される等の振幅特性を測定することである。本発明のさらに他の目的は位相特性102及び振幅特性103の双方を測定することである。かかる測定を遂行する種々技術が存在するが、本発明はとりわけノイズに対する相対的非反応性の点から既知の技術に優る方法論を提供するものである。
The main object of the present invention is to measure a phase characteristic such as indicated by
ここに符号106で示される変換は分析対象波面100へ処理されて変換波面が取得される。好ましい変換はフーリエ変換である。生じた変換波面はここでは符号108で示されている。
The conversion denoted by
光路遅延110、112及び114で示される複数の異なる位相変化、好ましくは空間位相変化が変換波面108へ与えられてそれぞれ符号120、122及び124で示される複数の異なる位相変化を与えた変換波面が取得される。示された前記複数の異なる位相変化を与えた変換波面の個別間の差は変換波面の一部がその他の部分に対して様々に遅延するためと認められる。変換波面へ処理が行われる位相変化における差は図1Aにおいて光路遅延110、112及び114の厚みの変化によって示されている。
A plurality of different phase changes indicated by optical path delays 110, 112 and 114 are applied to the converted wavefront 108, preferably a spatial phase change, and a converted wavefront which is provided with a plurality of different phase changes indicated by
図1Aから分かるように、符号Bで示される第二の下位機能は前記複数の位相変化を与えた変換波面を変換、好ましくはフーリエ変換処理することによって実現される。あるいは、下位機能Bは広げられた空間上を異なる位相変化を与えた変換波面を伝搬することによってフーリエ変換を用いずとも実現できる。最終的に機能Bは複数の異なる位相変化を受けた変換波面の強度特性の検出を必要とする。かかる検出は強度マップとして出力され、その例は符号130、132及び134で示されている。
As can be seen from FIG. 1A, the second subordinate function indicated by the symbol B is realized by transforming, preferably Fourier transforming, the transformed wavefront given the plurality of phase changes. Alternatively, the lower function B can be realized without using the Fourier transform by propagating the converted wavefront with different phase changes over the expanded space. Finally, function B requires detection of the intensity characteristics of the converted wavefront that has undergone a plurality of different phase changes. Such detection is output as an intensity map, examples of which are indicated by
図1Aに示すように、符号Cで示される第三の下位機能は以下の機能によって実現される。
コンピュータ136を用いる等により、マップ130、132及び134等の複数の強度マップを分析対象波面の位相及び振幅、及び前記複数の異なる位相変化の少なくとも一方の数理的関数として表す機能、ここで前記振幅及び位相の前記少なくとも一方あるいは可能ならば双方は未知であり、典型的には変換波面108への光路遅延110、112及び114で示される前記複数の異なる位相変化は既知である、及び
コンピュータ136等の手段により、前記少なくとも1の数理的関数を用いて分析対象波面の振幅及び位相の少なくとも一方あるいは可能ならば双方の表示を取得する機能、ここで符号138が付された位相関数及び符号139が付された振幅関数で表示されているものはそれぞれ波面100の位相特性102及び振幅特性103を示すものである。この例では波面100はコンパクトディスクあるいはDVD104に含まれる情報を示すものである。
As shown in FIG. 1A, the third subordinate function indicated by the symbol C is realized by the following functions.
A function of representing a plurality of intensity maps, such as
本発明の好ましい実施態様においては、前記複数の強度マップは少なくとも4つの強度マップから成るものである。この場合、前記複数の強度マップを用いて分析対象波面の少なくとも位相を取得する機能にはそれぞれ複数の強度マップのうちの少なくとも3つの強度マップから成る複数の組合せを用いて分析対象波面の少なくとも位相についての表示を与える機能が含まれている。 In a preferred embodiment of the present invention, the plurality of intensity maps are composed of at least four intensity maps. In this case, the function of acquiring at least the phase of the wavefront to be analyzed using the plurality of intensity maps uses at least the phase of the wavefront to be analyzed using a plurality of combinations each of at least three intensity maps of the plurality of intensity maps. A function that gives an indication about is included.
この方法体系にはさらに前記分析対象波面の少なくとも位相に関する複数の表示を用いて分析対象波面の少なくとも位相についての強調表示を与える機能が含まれていることが好ましい。 It is preferable that the method system further includes a function of giving an emphasis display on at least the phase of the wavefront to be analyzed using a plurality of displays regarding at least the phase of the wavefront to be analyzed.
また、本発明の好ましい実施態様においては、前記複数の強度マップは少なくとも4つの強度マップから成るものである。この場合、前記複数の強度マップを用いて分析対象波面の少なくとも振幅を表示する出力を取得する機能にはそれぞれ複数の強度マップのうちの少なくとも3つのから成る複数の組合せを用いて分析対象波面の少なくとも振幅に複数の表示を与える機能が含まれている。 In a preferred embodiment of the present invention, the plurality of intensity maps are composed of at least four intensity maps. In this case, the function of obtaining an output for displaying at least the amplitude of the wavefront to be analyzed using the plurality of intensity maps uses a plurality of combinations of at least three of the plurality of intensity maps, respectively. A function of giving a plurality of displays at least in amplitude is included.
この方法体系にはさらに、前記分析対象波面の少なくとも振幅に関する複数の表示を用いて分析対象波面の少なくとも振幅についての強調表示を与える機能が含まれていることが好ましい。 It is preferable that the method system further includes a function of giving an emphasis display on at least the amplitude of the wavefront to be analyzed using a plurality of displays regarding at least the amplitude of the wavefront to be analyzed.
この方式においては分析対象波面の振幅及び位相双方の強調表示が取得できるものと認められる。 In this method, it is recognized that both the amplitude and phase highlights of the wavefront to be analyzed can be acquired.
本発明の好ましい実施態様においては、前記振幅及び位相に関する複数の表示の少なくともいくつかは分析対象波面の振幅及び位相についての少なくとも第二階級表示である。 In a preferred embodiment of the present invention, at least some of the plurality of displays relating to the amplitude and phase are at least a second class display about the amplitude and phase of the wavefront to be analyzed.
本発明の好ましい一実施態様においては、前記複数の強度マップを用いて振幅及び位相を表示する分析出力が与えられる。 In a preferred embodiment of the present invention, an analysis output is provided that displays amplitude and phase using the plurality of intensity maps.
前記位相変化された変換波面は共通の光路に沿った分析対象波面の干渉によって取得されることが好ましい。 It is preferable that the phase-change converted wavefront is acquired by interference of a wavefront to be analyzed along a common optical path.
本発明の好ましい実施態様においては、前記複数の異なる位相変化を受けた変換波面は変換波面に対してデルタ関数位相変化を行うこととは実質的に異なる方法で実現され、これによってデルタ関数位相変化は変換波面のデルタ関数特性を有する小さな空間領域に対して均質な位相を与えている。 In a preferred embodiment of the invention, the converted wavefront subjected to the plurality of different phase changes is realized in a substantially different manner than performing a delta function phase change on the converted wavefront, whereby the delta function phase change is achieved. Gives a homogeneous phase for a small spatial region with the delta function characteristics of the converted wavefront.
本発明の他の好ましい実施態様においては、前記複数の強度マップが用いられて既存の多くの位相コントラスト法における特徴であるハローやシェージングオフ歪みが実質的に無い分析対象波面の位相を表示する出力が取得される。 In another preferred embodiment of the present invention, the plurality of intensity maps are used to display the phase of the wavefront to be analyzed that is substantially free of halos and shading-off distortion, which is a feature of many existing phase contrast methods. Output is obtained.
本発明の他の実施態様においては、分析対象波面の位相を表示する出力を処理して分極状態の分析対象波面を取得することが可能である。 In another embodiment of the present invention, it is possible to process the output indicating the phase of the wavefront to be analyzed to obtain the wavefront to be analyzed in the polarization state.
本発明のさらに他の実施態様においては、前記複数の強度マップを用い、前記複数の強度マップを第一の複数強度マップよりも少ない第二の複数の併合強度マップと併合し、前記第二の複数の併合強度マップのそれぞれから少なくとも分析対象波面の位相を表示する出力し、前記出力を併合して分析対象波面の位相についての強調表示を取得することによって分析対象波面の位相を表示する出力を取得することが可能である。 In still another embodiment of the present invention, the plurality of intensity maps are used, the plurality of intensity maps are merged with a second plurality of merged intensity maps that are less than the first plurality of intensity maps, and the second An output that displays at least the phase of the wavefront to be analyzed from each of the plurality of merged intensity maps, and an output that displays the phase of the wavefront to be analyzed by merging the outputs and obtaining an emphasis on the phase of the wavefront to be analyzed. It is possible to obtain.
本発明のさらに他の実施態様においては、前記複数の強度マップを用い、第一の複数の強度マップよりも少ない第二の複数の併合強度マップへ前記複数の強度マップを合一し、前記第二の複数の併合された強度マップのそれぞれから少なくとも分析対象波面の振幅を表示する出力を取得し、前記出力を併合して分析対象波面の振幅についての強調表示を与えることによって分析対象波面の振幅を表示する出力を取得することが可能である。 In still another embodiment of the present invention, the plurality of intensity maps are used, and the plurality of intensity maps are merged into a second plurality of merged intensity maps that are fewer than the first plurality of intensity maps. Obtaining an output indicating at least the amplitude of the wavefront to be analyzed from each of the plurality of merged intensity maps, and combining the outputs to provide an emphasis on the amplitude of the wavefront to be analyzed. Can be obtained.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、上述した方法体系を分析対象波面に対応する複数の異なる位相変化を与えた変換波面を取得し、前記複数の位相変化を与えた変換波面の複数の強度マップを取得し、及び前記強度マップを用いて少なくとも分析対象波面の位相についての第二階級表示を取得するために用いることができる。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, a plurality of different intensity maps of the converted wavefronts having the plurality of phase changes obtained by obtaining the plurality of different phase changes corresponding to the wavefront to be analyzed by the above-described method system are obtained. And at least a second class display for the phase of the wavefront to be analyzed using the intensity map.
さらにあるいは前記に代えて、本発明の好ましい実施態様においては、上述した方法体系を分析対象波面に対応する複数の異なる位相変化を与えた変換波面を取得し、前記複数の位相変化を与えた変換波面の複数の強度マップを取得し、及び前記複数の強度マップを用いて少なくとも分析対象波面の振幅についての第二階級表示を取得するために用いることができる。 In addition, or in place of the above, in a preferred embodiment of the present invention, the above-described method system obtains a converted wavefront having a plurality of different phase changes corresponding to a wavefront to be analyzed, and converts the plurality of phase changes. A plurality of intensity maps of the wavefront can be acquired and used to acquire a second class display for at least the amplitude of the wavefront to be analyzed using the plurality of intensity maps.
本発明のさらに他の実施態様においては、前記複数の異なる位相変化を与えた変換波面を取得する機能には、分析対象波面を変換処理して変換波面を取得し、次いで該変換波面へ複数の異なる位相及び振幅変化、すなわち各変化は位相変化、振幅変化あるいは位相変化と振幅変化の併合のいずれかである、を与えて複数の異なる位相及び振幅変化を与えた変換波面を取得する機能が含まれている。 In still another embodiment of the present invention, the function of acquiring the converted wavefronts with the plurality of different phase changes includes converting the wavefront to be analyzed to acquire the converted wavefront, and then transferring the converted wavefront to the converted wavefront. Includes different phase and amplitude changes, i.e., each change is either a phase change, an amplitude change or a combination of a phase change and an amplitude change to obtain a converted wavefront with multiple different phase and amplitude changes It is.
本発明のさらに他の実施態様においては、分析対象波面は少なくとも2つの波長成分から成るものである。かかる場合には、複数の強度マップを取得する機能には位相変化された変換波面の少なくとも2つの波長成分を取得するため及び各組が位相変化された変換波面の少なくとも2つの波長成分の別々の一つに対応している少なくとも2組の強度マップを取得するため、前記少なくとも2つの波長成分に対応する位相変化された変換波面を分離する機能が含まれている。 In still another embodiment of the present invention, the wavefront to be analyzed is composed of at least two wavelength components. In such a case, the function of acquiring a plurality of intensity maps includes acquiring at least two wavelength components of the converted wavefront whose phase has been changed, and separate each of the at least two wavelength components of the converted wavefront having its phase changed. In order to obtain at least two sets of intensity maps corresponding to one, the function of separating the phase-converted converted wavefronts corresponding to the at least two wavelength components is included.
続いて、前記複数の強度マップを用い、前記少なくとも2組の強度マップのそれぞれから分析対象波面の位相を表示する出力を取得し、及び該出力を併合して分析対象波面の位相の強調表示を与えることによって分析対象波面の振幅及び位相を表示する出力を与える。前記強調表示中には、一旦位相の数値が2πを超えれば従来単一波長波面の位相を検出する際に生じていた2πの曖昧性はない。 Subsequently, using the plurality of intensity maps, an output for displaying the phase of the wavefront to be analyzed is obtained from each of the at least two sets of intensity maps, and the phase of the wavefront to be analyzed is highlighted by merging the outputs. To give an output indicating the amplitude and phase of the wavefront to be analyzed. During the highlighting, once the phase value exceeds 2π, there is no 2π ambiguity that occurred in the past when detecting the phase of a single wavelength wavefront.
分析対象波面は音響放射波面であってもよいことが認識されている。 It is recognized that the wavefront to be analyzed may be an acoustic radiation wavefront.
また、分析対象波面は可視光、赤外線、紫外線、X線放射等のいずれか適する波長の電磁波放射波面であってもよいことも認識されている。 It is also recognized that the wavefront to be analyzed may be an electromagnetic wave radiation wavefront having a suitable wavelength such as visible light, infrared light, ultraviolet light, X-ray radiation or the like.
さらに波面100を比較的少数の点源によって表し、かつ比較的小さな空間領域で限定することができる。かかる場合、前記複数の異なる位相変化を与えた変換波面の強度特性の検出を単一検出画素あるいは数個の検出画素のみから成る検出器によって行うことができる。さらに、分析対象波面の位相及び振幅の少なくとも一方あるいは可能ならば双方を表示する出力は単純方式でコンピュータ136によって与えることが可能である。
Furthermore, the wavefront 100 can be represented by a relatively small number of point sources and limited by a relatively small spatial area. In such a case, the intensity characteristics of the converted wavefront with the plurality of different phase changes can be detected by a detector composed of a single detection pixel or only a few detection pixels. Further, an output that displays at least one of the phase and amplitude of the wavefront to be analyzed, or if possible, can be provided by the
次に本発明の好ましい実施態様による図1Aに示した機能を遂行するのに適した波面分析システムの部分的に略図化しかつ部分的にブロック化した簡略説明図である図1Bを参照する。図1Bに示すように、ここに符号150で示した波面はレンズ152によって好ましくはレンズ152の焦点面に位置する位相マニピュレータ154上に集束される。この位相マニピュレータ154は位相変化を起こし、これは例えば空間光変調器あるいは一連の異なる透明な空間的に均質でない対象物であってもよい。
Reference is now made to FIG. 1B, which is a partially schematic and partially block schematic illustration of a wavefront analysis system suitable for performing the functions shown in FIG. 1A according to a preferred embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1B, the wavefront, indicated here as 150, is focused by a
第二レンズ156は波面150を画像形成するように例えばCCD検出器等の検出器158上に配置される。前記第二レンズ156は前記検出器158が該レンズの焦点面中に位置するように配置されることが好ましい。検出器158の出力は好ましくは図1Aを参照して前記した機能Cを遂行するデータ保存処理回路構成160へと供給されることが好ましい。
The
次に時変性位相変化を変換波面へ与えている図1Aの機能を説明する簡略機能ブロック図である図2を参照する。図2に示すように、また図1Aを参照して上記説明したように、波面200は好ましくは変換されて変換波面208を与える。
Reference is now made to FIG. 2, which is a simplified functional block diagram illustrating the function of FIG. 1A that applies a time-varying phase change to the converted wavefront. As shown in FIG. 2 and as described above with reference to FIG. 1A, the
第一の位相変化、好ましくは空間位相変化が、符号210で示す第一時間T1に変換波面208へ与えられて時間T1に位相変化された変換波面212が生成される。この位相変化された変換波面212が検出器158(図1B)により検出されて一例として符号214で示す強度マップが生成され、このマップは回路構成160(図1B)によって保存される。
A first phase change, preferably a spatial phase change, is applied to the converted wavefront 208 at a first time T1, indicated by reference numeral 210, to generate a converted wavefront 212 whose phase has changed at time T1. The phase-changed converted wavefront 212 is detected by the detector 158 (FIG. 1B) to generate an intensity map denoted by
次に第二の位相変化、好ましくは空間位相変化が、符号220で示す第二時間T2に変換波面208へ与えられて時間T2に位相変化された変換波面222を生成する。この位相変化された変換波面222が検出器158(図1B)により検出されて一例として符号224で示す強度マップが生成され、このマップは回路構成160(図1B)によって保存される。
A second phase change, preferably a spatial phase change, is then applied to the converted wavefront 208 at a second time T2, indicated at 220, to produce a converted wavefront 222 that has undergone a phase change at time T2. The phase-changed converted wavefront 222 is detected by the detector 158 (FIG. 1B) to generate an intensity map denoted by
次いで第三の位相変化、好ましくは空間位相変化が、符号220で示す第三時間T3に変換波面208へ与えられて時間T3に位相変化された変換波面232を生成する。この位相変化された変換波面232が検出器158(図1B)により検出されて一例として符号234で示す強度マップが生成され、このマップは回路構成160(図1B)によって保存される。
A third phase change, preferably a spatial phase change, is then applied to the converted wavefront 208 at a third time T3, indicated at 220, to produce a converted wavefront 232 that has undergone a phase change at time T3. The phase-changed converted wavefront 232 is detected by the detector 158 (FIG. 1B) to generate an intensity map indicated by
本発明においては、いかなる数であっても適する空間位相変化を連続して行うことができ、かつ保存して使用できる。 In the present invention, any suitable number of spatial phase changes can be continuously performed and stored and used.
本発明の好ましい実施態様においては、位相変化210、220及び230の少なくともいくつかは変換波面208の一部へ空間位相変化を与えることによって生じる空間位相変化である。 In a preferred embodiment of the present invention, at least some of the phase changes 210, 220, and 230 are spatial phase changes caused by applying a spatial phase change to a portion of the converted wavefront 208.
本発明の他の好ましい実施態様においては、位相変化210、220及び230の少なくともいくつかは変換波面208の一部へ時変性空間位相変化を与えることによって生じる空間位相変化である。 In another preferred embodiment of the present invention, at least some of the phase changes 210, 220, and 230 are spatial phase changes caused by applying a time-varying spatial phase change to a portion of the converted wavefront 208.
本発明の他の好ましい実施態様においては、位相変化210、220及び230の少なくともいくつかは変換波面208の一部へ時変性空間位相変化を与えることによって生じ、空間的に位相変化された変換波面212、222及び232を生成し、次いで空間的に変化する強度マップ214、224及び234のそれぞれを生成する空間位相変化である。 In another preferred embodiment of the present invention, at least some of the phase changes 210, 220, and 230 are caused by applying a time-varying spatial phase change to a portion of the converted wavefront 208, resulting in a spatially phase-changed converted wavefront. Spatial phase changes that generate 212, 222, and 232 and then generate spatially varying intensity maps 214, 224, and 234, respectively.
次に時変性位相変化を波面の変換前に波面へ与えている図1Aの機能を説明する簡略機能ブロック図である図3を参照する。図3に示すように、第一の位相変化、好ましくは空間位相変化が、符号310で示す第一時間T1に変換波面300へ与えられる。第一位相変化の波面300への処理後に、この波面へ変換、好ましくはフーリエ変換処理を行って時間T1に位相変化された変換波面312を生成する。この位相変化された変換波面312を検出器158(図1B)によって検出して一例として符号314で示す強度マップを生成し、このマップを回路構成160(図1B)によって保存する。
Reference is now made to FIG. 3, which is a simplified functional block diagram illustrating the function of FIG. 1A in which a time-varying phase change is applied to the wavefront prior to wavefront conversion. As shown in FIG. 3, a first phase change, preferably a spatial phase change, is applied to the converted
次いで、第二位相変化、好ましくは空間位相変化が符号320で示す第二時間T2に波面300へ与えられる。第二位相変化の波面300への処理後に該波面を変換、好ましくはフーリエ変換処理して時間T2に位相変化された変換波面322を生成する。この位相変化された変換波面322を検出器158(図1B)によって検出して一例として符号324で示す強度マップを生成し、このマップを回路構成160(図1B)によって保存する。
A second phase change, preferably a spatial phase change, is then applied to the
次いで、第三位相変化、好ましくは空間位相変化が符号330で示す第三時間T3に波面300へ与えられる。第三位相変化の波面300への処理後に該波面を変換、好ましくはフーリエ変換処理して時間T3に位相変化された変換波面332を生成する。この位相変化された変換波面332を検出器158(図1B)によって検出して一例として符号334で示す強度マップを生成し、このマップを回路構成160(図1B)によって保存する。
A third phase change, preferably a spatial phase change, is then applied to the
本発明においては、いかなる数であっても適する空間位相変化を連続して行うことができ、かつ保存して使用できる。 In the present invention, any suitable number of spatial phase changes can be continuously performed and stored and used.
本発明の好ましい実施態様においては、位相変化310、320及び330の少なくともいくつかは変換波面300の一部へ空間位相変化を与えることによって生じる空間位相変化である。
In a preferred embodiment of the present invention, at least some of the phase changes 310, 320, and 330 are spatial phase changes caused by applying a spatial phase change to a portion of the converted
本発明の他の好ましい実施態様においては、位相変化310、320及び330の少なくともいくつかは変換波面300の一部へ時変性空間位相変化を与えることによって生じる空間位相変化である。
In another preferred embodiment of the present invention, at least some of the phase changes 310, 320, and 330 are spatial phase changes caused by applying a time-varying spatial phase change to a portion of the converted
本発明の他の好ましい実施態様においては、位相変化310、320及び330の少なくともいくつかは変換波面300の一部へ時変性空間位相変化を与えることによって生じ、空間的に位相変化された変換波面312、322及び332を生成し、次いで空間的に変化する強度マップ314、324及び334のそれぞれを生成する空間位相変化である。
In another preferred embodiment of the present invention, at least some of the phase changes 310, 320, and 330 are caused by applying a time-varying spatial phase change to a portion of the converted
次に、特に時変性の非空間的に変化する空間位相変化を変換波面へ与えた場合の図2の機能を説明する簡略機能ブロック図である図4を参照する。図4に示すように、また図1Aを参照して前述したように、波面400は変換されて変換波面408を与える。好ましい変換方式はフーリエ変換である。
Reference is now made to FIG. 4, which is a simplified functional block diagram illustrating the function of FIG. 2 when a time-varying non-spatially varying spatial phase change is applied to the converted wavefront. As shown in FIG. 4 and as described above with reference to FIG. 1A, the
第一位相変化を符号410で示す第一時間T1に変換波面408に対して処理する。この位相変化はD=D1で表した空間的に均質な空間位相遅延Dを変換波面408の一定空間領域へ処理することによって遂行されることが好ましい。従って変換波面の一定空間領域における時間T1での位相遅延値はD1であり、一方変換波面の他の領域において位相遅延は与えられず、従って位相遅延値はD=0である。
The first phase change is processed for the converted
前記処理により、前記第一空間位相変化410は時間T1に空間的に位相変化された変換波面412を生成する。この空間的に位相変化された変換波面412を検出器158(図1B)によって検出して一例として符号414で示す空間的に変化する強度マップを生成し、このマップを回路構成160(図1B)によって保存する。
As a result of the processing, the first
次いで符号420で示した第二時間T2に変換波面408へ第二の空間位相変化を処理する。この位相変化はD=D2で表した空間的に均質な空間位相遅延Dを変換波面408の一定の空間領域へ処理することによって遂行されることが好ましい。このように変換波面の前記一定空間領域において、時間T2での位相遅延値はD2であり、一方前記変換波面の他の領域には位相遅延は処理されず、位相遅延値はD=0である。
Next, the second spatial phase change is processed to the converted
前記処理により、第二空間位相変化420は時間T2に空間的に位相変化された変換波面422を生成する。この空間的に位相変化された変換波面422を検出器158(図1B)によって検出して一例として符号424で示す空間的に変化する強度マップを生成し、このマップを回路構成160(図1B)によって保存する。
Through the above processing, the second
次いで、符号430で示した第三時間T3に変換波面408へ第三の空間位相変化処理を行う。この位相変化はD=D3で表した空間的に均質な空間位相遅延Dを変換波面408の一定の空間領域へ処理することによって遂行されることが好ましい。このように変換波面の前記一定空間領域において、時間T3での位相遅延値はD3であり、一方前記変換波面の他の領域には位相遅延は処理されず、位相遅延値はD=0である。
Next, a third spatial phase change process is performed on the converted
前記処理により、第三空間位相変化403は時間T3において空間的に位相変化された変換波面432を生成する。この空間的に位相変化された変換波面432を検出器158(図1B)によって検出して一例として符号434で示す空間的に変化する強度マップを生成し、このマップを回路構成160(図1B)によって保存する。
Through the above processing, the third spatial phase change 403 generates a converted
本発明においては、いかなる数であっても適する空間位相変化を連続して行うことができ、かつ保存して使用できる。 In the present invention, any suitable number of spatial phase changes can be continuously performed and stored and used.
本発明の好ましい実施態様においては、波面400へ処理された変換はフーリエ変換であり、これによりフーリエ変換波面408が与えられる。さらに、前記複数の位相変化された変換波面412、422及び432をその検出前に好ましくはフーリエ変換によってさらに変換することができる。
In the preferred embodiment of the present invention, the processed transform to
本発明の好ましい実施態様によれば、それぞれ時間T1、T2及びT3において空間的に均質な空間位相遅延D1、D2及びD3が処理される変換波面408の前記空間領域は前記変換波面408の空間的に中心の領域である。
According to a preferred embodiment of the present invention, the spatial region of the transformed
本発明の実施態様によれば、前記空間的に均質な空間位相遅延をその空間領域へ処理する前に変換波面408の高周波成分を増加させるため相対的に高周波成分から成る位相成分を波面を変換する前に該波面400へ加えることが可能である。
According to an embodiment of the present invention, the wavefront is converted to a phase component composed of relatively high frequency components in order to increase the high frequency components of the converted
さらに本発明の好ましい実施態様によれば、前記空間的に均質な空間位相遅延D1、D2及びD3が時間T1、T2及びT3のそれぞれにおいて処理される変換波面408の空間領域は変換波面408の空間的に中心の領域であり、波面400へ処理される変換はフーリエ変換であり、及び前記複数の位相変化された変換波面412、422及び432はそれらの検出前にフーリエ変換される。
Further in accordance with a preferred embodiment of the present invention, the spatial domain of transformed
本発明の他の実施態様によれば、前記空間的に均質な空間位相遅延D1、D2及びD3が時間T1、T2及びT3のそれぞれにおいて処理される変換波面408の前記領域は変換波面408の空間的に中心にある総じて円形の領域である。
According to another embodiment of the invention, the region of the transformed
本発明のさらに他の実施態様によれば、前記空間的に均質な空間位相遅延D1、D2及びD3が時間T1、T2及びT3のそれぞれにおいて処理される変換波面408の前記領域は前記変換波面408が限定される全領域のおよそ半分に及ぶ領域である。
According to yet another embodiment of the present invention, the region of the transformed
また本発明の好ましい実施態様によれば、変換波面408には波面400を発生する光源の画像を表示するDC領域と言われる非空間的変調領域と非DC領域とが含まれている。前記空間的に均質な空間位相遅延D1、D2及びD3が時間T1、T2及びT3のそれぞれにおいて処理される変換波面408の前記領域には少なくとも前記DC領域と前記非DC領域双方の一部が含まれている。
Further, according to a preferred embodiment of the present invention, the converted
次に時変性で非空間的に変化する空間位相変化が波面の変換前に該波面へ処理される図3の機能を説明するための簡略機能ブロック図である図5を参照する。 Reference is now made to FIG. 5, which is a simplified functional block diagram for illustrating the function of FIG. 3 in which a spatial phase change that varies non-spatially with time variation is processed into the wavefront before the wavefront conversion.
図5に示すように、第一空間位相変化が符号510で示した第一時間T1に波面500に対して処理される。この位相変化は記述D=D1で示した空間的に均質な空間位相遅延Dを波面500の一定の空間領域へ処理することによって遂行されることが好ましい。従って、波面の前記空間領域における時間T1での位相遅延値はD1であり、一方前記波面の他の領域において位相遅延処理はなくその位相遅延値はD=0である。
As shown in FIG. 5, the first spatial phase change is processed for the wavefront 500 at a first time T <b> 1 indicated by
波面500に対する第一空間位相変化の処理に続いて、変換、好ましくはフーリエ変換が前記波面に対して行われて時間T1において空間的に位相変化された変換波面512を生成する。この空間的に位相変化された変換波面512を検出器158(図1B)によって検出して一例として符号514で示す空間的に変化する強度マップを生成し、このマップを回路構成160(図1B)によって保存する。
Subsequent to the processing of the first spatial phase change on the wavefront 500, a transformation, preferably a Fourier transform, is performed on the wavefront to produce a transformed
次いで、符合520で示した時間T2に波面500に対して第二空間位相変化処理が行われる。この位相変化は記述D=D2で示した空間的に均質な空間位相遅延Dを波面500の一定の空間領域へ処理することによって遂行されることが好ましい。こうして、波面の前記一定空間領域における時間T2での位相遅延値はD2であり、一方前記波面の他の領域では位相遅延処理はなく従って位相遅延値はD=0である。
Next, the second spatial phase change process is performed on the wavefront 500 at time T <b> 2 indicated by
波面500に対する第二空間位相変化の処理に続いて、変換、好ましくはフーリエ変換が前記波面に対して行われて時間T2において空間的に位相変化された変換波面522を生成する。この空間的に位相変化された変換波面522を検出器158(図1B)によって検出して一例として符号524で示す空間的に変化する強度マップを生成し、このマップを回路構成160(図1B)によって保存する。
Subsequent to the processing of the second spatial phase change for wavefront 500, a transform, preferably a Fourier transform, is performed on the wavefront to produce a transformed
次いで、符合530で示した第三時間T3に波面500に対して第三空間位相変化処理が行われる。この位相変化は記述D=D3で示した空間的に均質な空間位相遅延Dを波面500の一定の空間領域へ処理することによって遂行されることが好ましい。こうして、波面の前記一定空間領域における時間T3での位相遅延値はD3であり、一方前記波面の他の領域では位相遅延処理はなく従って位相遅延値はD=0である。
Next, a third spatial phase change process is performed on the wavefront 500 at a third time T3 indicated by
波面500に対する第三空間位相変化の処理に続いて、変換、好ましくはフーリエ変換が前記波面に対して行われて時間T3において空間的に位相変化された変換波面532を生成する。この空間的に位相変化された変換波面532を検出器158(図1B)によって検出して一例として符号534で示す空間的に変化する強度マップを生成し、このマップを回路構成160(図1B)によって保存する。
Following the processing of the third spatial phase change for wavefront 500, a transform, preferably a Fourier transform, is performed on the wavefront to produce a transformed
本発明においては、いかなる数であっても適する空間位相変化を連続して行うことができ、かつ保存して使用できる。 In the present invention, any suitable number of spatial phase changes can be continuously performed and stored and used.
本発明の好ましい実施態様によれば、空間的に均質な空間位相遅延D1、D2及びD3が時間T1、T2及びT3のそれぞれにおいて処理される波面500の空間領域は波面500の空間的に中心にある領域である。 According to a preferred embodiment of the present invention, the spatial region of the wavefront 500 where the spatially homogeneous spatial phase delays D1, D2 and D3 are processed at times T1, T2 and T3, respectively, is spatially centered on the wavefront 500. It is a certain area.
本発明の実施態様によれば、波面500の高周波成分を増加させるために相対的に高周波成分から成る位相成分を波面500の空間位相変化処理を行う前に該波面500へ加えることができる。 According to the embodiment of the present invention, in order to increase the high-frequency component of the wavefront 500, a phase component composed of a relatively high-frequency component can be added to the wavefront 500 before performing the spatial phase change processing of the wavefront 500.
さらに本発明の好ましい実施態様によれば、前記空間的に均質な空間位相遅延D1、D2及びD3が時間T1、T2及びT3のそれぞれにおいて処理される波面500の空間領域は波面500の空間的に中心の領域であり、前記変換はフーリエ変換であり、及び前記複数の位相変化された波面512、522及び532はそれらの検出前にフーリエ変換される。
Further in accordance with a preferred embodiment of the present invention, the spatial region of the wavefront 500 where the spatially uniform spatial phase delays D1, D2, and D3 are processed at times T1, T2, and T3, respectively, The central region, the transform is a Fourier transform, and the plurality of phase-changed
本発明の他の実施態様によれば、前記空間的に均質な空間位相遅延D1、D2及びD3が時間T1、T2及びT3のそれぞれにおいて処理される波面500の前記領域は変換波面500の空間的に中心にある総じて円形の領域である。 According to another embodiment of the present invention, the region of the wavefront 500 where the spatially homogeneous spatial phase delays D1, D2 and D3 are processed at times T1, T2 and T3, respectively, It is a generally circular area at the center.
本発明のさらに他の実施態様によれば、前記空間的に均質な空間位相遅延D1、D2及びD3が時間T1、T2及びT3のそれぞれにおいて処理される波面500の前記領域は前記波面500が限定される全領域のおよそ半分に及ぶ領域である。 According to yet another embodiment of the present invention, the region of the wavefront 500 where the spatially homogeneous spatial phase delays D1, D2 and D3 are processed at times T1, T2 and T3, respectively, is defined by the wavefront 500. This is an area that covers approximately half of the entire area.
また本発明の好ましい実施態様によれば、波面500には波面500を発生する光源の画像を表示するDC領域と言われる非空間的変調領域と非DC領域とが含まれている。前記空間的に均質な空間位相遅延D1、D2及びD3が時間T1、T2及びT3のそれぞれにおいて処理される波面500の前記領域には少なくとも前記DC領域と前記非DC領域双方の一部が含まれている。 Further, according to a preferred embodiment of the present invention, the wavefront 500 includes a non-spatial modulation region and a non-DC region, which are referred to as a DC region for displaying an image of a light source that generates the wavefront 500. The region of the wavefront 500 where the spatially uniform spatial phase delays D1, D2, and D3 are processed at times T1, T2, and T3, respectively, includes at least a portion of both the DC region and the non-DC region. ing.
次いで位相変化を変換波面の複数の異なる波長成分へ処理している図1Aの機能を説明する簡略機能ブロック図である図6を参照する。図6に示すように、複数の異なる波長成分から成る波面600を好ましくは変換して変換波面602を取得する。この変換はフーリエ変換であることが好ましい。
Reference is now made to FIG. 6, which is a simplified functional block diagram illustrating the function of FIG. 1A processing phase changes to a plurality of different wavelength components of the converted wavefront. As shown in FIG. 6, a
波面600と同様に、前記変換波面602には符号604、606及び608で示した複数の異なる波長成分が含まれている。波面600及び変換波面602の双方はいずれか適当な数の波長成分を含むことができると認められる。
Similar to the
符号610、612及び614で示される複数の位相変化、好ましくは空間位相変化が変換波面の各波長成分604、606及び608へ処理されてそれぞれ符号620、622及び624で示される複数の異なる位相変化を受けた変換波面成分が与えられている。
A plurality of phase changes, indicated by
前記位相変化された変換波面成分620、622及び624は好ましくはフーリエ変換によって変換され、次いで検出器158(図1B)によって検出され一例としてそれぞれ符号630、632及び634で示した空間的に変化する強度マップを生成する。これらの強度マップは次いで回路構成160(図1B)によって保存される。
The phase-changed transformed
本発明の実施態様によれば、位相変化610、612及び614は変換波面602を少なくともその厚さと屈折率が空間的に変化する対象物を通して通過させて異なる空間位相遅延を変換波面の波長成分604、606及び608のそれぞれへ処理することによって遂行される。
According to embodiments of the present invention, phase changes 610, 612, and 614 pass converted wavefront 602 through an object having at least its thickness and refractive index varying spatially to introduce different spatial phase delays to
本発明の他の実施態様によれば、位相変化610、612及び614は空間的に変化する表面から変換波面602を反射させて変換波面の波長成分604、606及び608のそれぞれへ異なる空間位相遅延を処理することによって遂行される。
According to another embodiment of the present invention, phase changes 610, 612, and 614 reflect the converted wavefront 602 from a spatially varying surface, resulting in different spatial phase delays to the converted
本発明の他の実施態様によれば、位相変化610、612及び614は、その厚さ及び屈折率の少なくとも一方が空間的に変化する特徴をもつ複数の対象物を通して変換波面602を通過させることによって実現される。複数の対象物の前記厚さあるいは屈折率における空間的な変化は前記複数の異なる波長成分604、606及び608の少なくともいくつかに関して位相変化610、612及び614が選択された所定の程度まで異なるように選択される。
According to another embodiment of the present invention, the phase changes 610, 612, and 614 cause the converted wavefront 602 to pass through a plurality of objects having characteristics that spatially vary at least one of its thickness and refractive index. It is realized by. The spatial variation in the thickness or refractive index of a plurality of objects is such that the phase changes 610, 612, and 614 are different to a predetermined degree selected for at least some of the plurality of
あるいは、前記複数の対象物の厚さあるいは屈折率の空間的変化は位相変化610、612及び614が前記複数の異なる波長成分604、606及び608の少なくともいくつかと同一となるように選択される。
Alternatively, the spatial change in thickness or refractive index of the plurality of objects is selected such that phase changes 610, 612 and 614 are the same as at least some of the plurality of
あるいは、本発明の実施態様において前記位相変化610、612及び614は時変性の空間位相変化である。かかる場合、前記複数の位相変化された変換波面成分620、622及び624にはそれら波長成分のそれぞれに対して複数の異なる位相変化された変換波面が含まれ、前記強度マップ630、632及び634には各波長成分に対して時変性の強度マップが含まれている。
Alternatively, in an embodiment of the present invention, the phase changes 610, 612 and 614 are time-varying spatial phase changes. In such a case, the plurality of phase-changed converted
「白色光」と呼ばれる本発明の実施態様においては、すべての波長成分を単一の検出器で検出でき、いくつかの波長成分を表示する時変性強度マップを生成する。 In an embodiment of the invention called “white light”, all wavelength components can be detected with a single detector, producing a time-varying intensity map that displays several wavelength components.
本発明の他の実施態様によれば、前記複数の位相変化された変換波面成分620、622及び624は、例えば前記位相変化された変換波面成分を分散素子中を通過させて行われる空間分離によるなどして別々の波長成分へと分解される。かかる場合、強度マップ630、632及び634は前記複数の異なる波長成分のすべてについて同時に与えられる。
According to another embodiment of the present invention, the plurality of phase-changed converted
次に位相変化が波面の変換前に波面の複数の異なる波長成分へと処理される図1Aの機能を説明するための簡略機能ブロック図である図7を参照する。図7に示すように、波面700は複数の異なる波長成分704、706及び708から成っている。この波面はいずれか適当な数の波長成分を含んでいてもよいと認められる。
Reference is now made to FIG. 7 which is a simplified functional block diagram for explaining the function of FIG. 1A in which the phase change is processed into a plurality of different wavelength components of the wavefront prior to wavefront conversion. As shown in FIG. 7, the
符号710、712及び714で示した複数の位相変化、好ましくは空間位相変化が波面の各波長成分704、706及び708へと処理される。
A plurality of phase changes, preferably spatial phase changes, indicated by
波面成分704、706及び708に対する空間位相変化の処理に続いて、変換、好ましくはフーリエ変換処理を前記波面成分に対して行ってそれぞれ符号720、722及び724で示した複数の異なる位相変化の行われた変換波面成分を与える。
Subsequent to the processing of the spatial phase change for the
これら位相変化処理された変換波面成分720、722及び724は次に検出器158(図1B)を用いて検出され、その例を符号730、732及び734で示しているように空間的に変化する強度マップを生成する。これらの強度マップは次に回路構成160(図1B)によって保存される。
These phase-change processed converted
本発明の実施態様によれば、位相変化710、712及び714はその厚さ及び屈折率の少なくとも一方が空間的に変化する対象物を通して波面700を通過させて波面の波長成分704、706及び708のそれぞれへ異なる空間位相変化処理を行うことによって遂行される。
In accordance with an embodiment of the present invention, the phase changes 710, 712 and 714 cause the
本発明の他の実施態様によれば、位相変化710、712及び714は空間的に変化する表面から波面700を反射させて該波面の波長成分704、706及び708のそれぞれへ異なる空間位相遅延処理を行うことによって遂行される。
In accordance with another embodiment of the present invention, phase changes 710, 712 and 714 reflect
本発明のさらに他の実施態様によれば、位相変化710、712及び714は波面700を、その厚さ及び屈折率の少なくとも一方が空間的に変化する特徴を有する複数の対象物を通して通過させることによって実現される。これら対象物の厚さあるいは屈折率の空間的変化は前記位相変化710、712及び714が前記複数の異なる波長成分704、706及び708の少なくともいくつかと選択された所定範囲まで異なるように選択される。
According to yet another embodiment of the invention, the phase changes 710, 712, and 714 cause the
あるいは、これらの対象物の厚さあるいは屈折率の空間的変化は前記位相変化710、712及び714が前記複数の異なる波長成分704、706及び708の少なくともいくつかと同一となるように選択される。
Alternatively, the spatial changes in the thickness or refractive index of these objects are selected such that the phase changes 710, 712, and 714 are the same as at least some of the plurality of
次に位相変化処理を変換波面の複数の異なる分極成分に対して行っている図1Aの機能を説明するための簡略機能ブロック図である図8を参照する。図8に示すように、複数の異なる分極成分から成る波面800は好ましくは変換されて変換波面802として取得される。この変換はフーリエ変換であることが好ましい。波面800と同様に、変換波面802には符号804及び806で示した複数の異なる分極成分が含まれている。これらの分極成分804及び806は空間的に異なるかあるいは空間的に同一であるかいずれも可能であるが分極に関しては互いに異なるものであると認められる。また、波面800と変換波面802双方は好ましくはそれぞれ二つの分極成分を含むが、いずれか適当な数の分極成分を含んでいてもよいと認められる。
Reference is now made to FIG. 8, which is a simplified functional block diagram for explaining the function of FIG. 1A in which phase change processing is performed on a plurality of different polarization components of the converted wavefront. As shown in FIG. 8, a wavefront 800 composed of a plurality of different polarization components is preferably converted and obtained as a converted
符号810及び812で示した複数の位相変化、好ましくは空間位相変化処理を変換波面802の各分極成分804及び806に対して行って符合820及び822でそれぞれ示した複数の異なる位相変化を与えた変換波面成分を与えている。
A plurality of phase changes indicated by
位相変化810及び812は前記複数の異なる分極成分804及び806の少なくともいくつかと異なっていてもよいと認められる。あるいは、位相変化810及び812は前記複数の異なる分極成分804及び806の少なくともいくつかと同一であってもよい。
It will be appreciated that phase changes 810 and 812 may differ from at least some of the plurality of
これら位相変化処理された変換波面成分820及び822は検出器158(図1B)を用いて検出され、その例を符号830及び832で示しているように空間的に変化する強度マップを生成する。これらの強度マップは次に回路構成160(図1B)によって保存される。
These converted
次に位相変化処理を波面の変換前に該波面の複数の異なる分極成分に対して行っている図1Aの機能を説明するための簡略機能ブロック図である図9を参照する。図9に示すように、波面900は複数の異なる分極成分904及び906から成るものである。前記波面には好ましくは二つの分極成分が含まれるが、いずれか適当な数の分極成分が含まれていてもよいと認められる。
Reference is now made to FIG. 9 which is a simplified functional block diagram for explaining the function of FIG. 1A in which the phase change processing is performed on a plurality of different polarization components of the wavefront before the wavefront conversion. As shown in FIG. 9, the
符号910及び912で示した複数の位相変化、好ましくは空間位相変化が波面の各分極成分904及び906へと処理される。
A plurality of phase changes, preferably spatial phase changes, indicated by
位相変化910及び912は前記複数の異なる分極成分904及び906の少なくともいくつかと異なっていてもよいと認められる。あるいは、位相変化910及び912は前記複数の異なる分極成分904及び906の少なくともいくつかと同一であってもよい。
It will be appreciated that phase changes 910 and 912 may differ from at least some of the plurality of
波面成分904及び906に対する空間位相変化の処理に続いて、変換、好ましくはフーリエ変換処理を前記波面成分に対して行ってそれぞれ符号920及び922で示した複数の異なる位相変化の行われた変換波面成分を与える。
Subsequent to the processing of the spatial phase change for
位相変化処理された変換波面成分920及び922は次に検出器158(図1B)を用いて検出され、その例を符号930及び932で示しているように空間的に変化する強度マップを生成する。これらの強度マップは次に回路構成160(図1B)によって保存される。
The transformed
次に分析対象波面が少なくとも1の一次元成分からなる図1Aの機能を説明するための簡略機能ブロック図である図10Aを参照する。図10Aの実施態様においては波面に対して一次元フーリエ変換処理が行われる。この変換は分析対象波面の伝搬方向に対して直交する次元において行われることによって前記伝搬方向に対して直交する次元において少なくとも前記分析対象波面1の一次元成分が取得されることが好ましい。 Reference is now made to FIG. 10A, which is a simplified functional block diagram for explaining the function of FIG. 1A in which the wavefront to be analyzed is composed of at least one one-dimensional component. In the embodiment of FIG. 10A, a one-dimensional Fourier transform process is performed on the wavefront. This conversion is preferably performed in a dimension orthogonal to the propagation direction of the analysis target wavefront, so that at least a one-dimensional component of the analysis target wavefront 1 is acquired in the dimension orthogonal to the propagation direction.
前記少なくとも1の一次元成分のそれぞれに複数の異なる位相変化処理が行われることによって前記複数の位相変化された変換波面の少なくとも1の一次元成分が取得される。 A plurality of different phase change processes are performed on each of the at least one one-dimensional component to obtain at least one one-dimensional component of the plurality of phase-changed converted wavefronts.
複数の強度マップが用いられて分析対象波面の少なくとも1の一次元成分の振幅及び位相を表示する出力が取得される。 A plurality of intensity maps are used to obtain an output indicating the amplitude and phase of at least one one-dimensional component of the wavefront to be analyzed.
図10Aに示すように、複数の異なる位相変化が変換波面の少なくとも1の一次元成分へと処理される。この図示した実施態様においては典型としては5つの一次元成分が示され、それらを符号1001、1002、1003、1004及び1005で示している。前記波面は好ましくはフーリエ変換によって変換される。前記波面の変換によって、前記5つの一次元成分1001、1002、1003、1004及び1005はそれぞれ符号1006、1007、1008、1009及び1010で示した変換波面の5つの対応一次元成分へと変換される。
As shown in FIG. 10A, a plurality of different phase changes are processed into at least one one-dimensional component of the converted wavefront. In the illustrated embodiment, typically five one-dimensional components are shown and are designated by
符号1011、1012及び1013で示した3つの位相変化のそれぞれは変換波面の一次元成分1006、1007、1008、1009及び1010へ処理され符号1016、1018及び1010により一般化して示した3つの位相変化された変換波面を生成する。
Each of the three phase changes indicated by
前記図示した実施態様において、位相変化された変換波面1016には符号1021、1022、1023、1024及び1025でそれぞれ示した5つの一次元成分が含まれている。
In the illustrated embodiment, the phase-changed converted
前記図示した実施態様において、位相変化された変換波面1018には符号1031、1032、1033、1034及び1035でそれぞれ示した5つの一次元成分が含まれている。
In the illustrated embodiment, the phase-changed converted
前記図示した実施態様において、位相変化された変換波面1020には符号1041、1042、1043、1044及び1045でそれぞれ示した5つの一次元成分が含まれている。
In the illustrated embodiment, the phase-changed converted
前記位相変化された変換波面1016、1018及び1020は検出器158(図1B)によって検出され符号1046、1048及び1050で一般化して示した3つの強度マップを生成する。
The phase-shifted converted
前記図示した実施態様においては、強度マップ1046にはそれぞれ符号1051、1052、1053、1054及び1055で示した5つの一次元強度マップ成分が含まれている。
In the illustrated embodiment, the
前記図示した実施態様においては、強度マップ1048にはそれぞれ符号1061、1062、1063、1064及び1065で示した5つの一次元強度マップ成分が含まれている。
In the illustrated embodiment, the
前記図示した実施態様においては、強度マップ1050にはそれぞれ符号1071、1072、1073、1074及び1075で示した5つの一次元強度マップ成分が含まれている。
In the illustrated embodiment, the
前記強度マップ1046、1048及び1050は回路構成160(図1B)によって保存される。 The intensity maps 1046, 1048 and 1050 are stored by the circuit configuration 160 (FIG. 1B).
本発明の実施態様によれば、図10Aに一次元成分1001、1002、1003、1004及び1005によって示した分析対象波面は複数の異なる波長成分から成り、前記複数の異なる位相変化1011、1012及び1013は分析対象波面の前記複数の一次元成分それぞれの複数の異なる波長成分へ処理される。複数の強度マップ1046、1048及び1050の取得には前記複数の位相変化された変換波面1016、1018及び1020の複数の一次元成分を別々の波長成分へと分離する工程が含まれている。
According to the embodiment of the present invention, the wavefront to be analyzed indicated by the one-
前記複数の位相変化された変換波面の複数の一次元成分を別々の波長成分へと分離する工程は前記複数の位相変化された変換波面1016、1018及び1020を分散素子を通して通過させることによって達成される。
Separating a plurality of one-dimensional components of the plurality of phase-changed converted wavefronts into separate wavelength components is accomplished by passing the plurality of phase-changed converted
次に本発明の好ましい実施態様による図10Aの機能を実施するのに適する波面分析システムを説明する部分的に略図化しかつ部分的に絵で示した簡略説明図である図10Bを参照する。 Reference is now made to FIG. 10B, which is a partially schematic and partially pictorial illustration illustrating a wavefront analysis system suitable for performing the functions of FIG. 10A according to a preferred embodiment of the present invention.
図10Bに示すように、ここでは符号1080で示され5つの一次元成分1081、1082、1083、1084及び1085を含む波面は好ましくはレンズ1086の焦点面に配置された短軸の転置可能な位相マニピュレータ1087上にある円柱レンズ1086によって集束される。レンズ1086はY軸に沿って前記一次元波面成分1081、1082、1083、1084及び1085のそれぞれの一次元フーリエ変換を行う。
As shown in FIG. 10B, the wavefront denoted here by 1080 and including the five one-
図10Bに示すように、前記位相マニピュレータ1087は、Z軸に沿った波面の伝搬方向に対して直交し及びここではY軸と記載されたレンズ1086によって行われた変換の軸に対して直交して延びここではX軸と記載した軸に沿って対象物の一定部位の一次元成分の一つへ位相遅延を与えるために配置された典型的には5つの異なる位相遅延領域を含む空間的に均質でない透明対象物等の複数の局部位相遅延素子から成ることが好ましい。
As shown in FIG. 10B, the
第二レンズ1088、好ましくは円柱レンズは、CCD検出器等の検出器1089上に前記一次元成分1081、1082、1083、1084及び1085を画像形成するように配置される。第二レンズ1088は検出器1089がその焦点面に収まるように配置されるのが好ましい。検出器1089の出力は好ましくは図1Aを参照して上述した機能Cを遂行するデータ保存処理回路構成1090へ供給されるのが好ましい。
A
位相マニピュレータ1087、レンズ1086及び1088、検出器1089、及び一次元波面成分1081、1082、1083、1084及び1085から構成される光学システム間にはX軸に沿った相対運動が与えられている。この相対運動は実質的に異なる位相遅延領域を異なる波面成分と好ましくは各波面成分が位相マニピュレータ1087の各位相遅延領域を通って通過するように合わせる運動である。
Relative motion along the X-axis is provided between the optical system composed of the
図10A及び10Bの実施態様における特徴は波面の一次元成分のそれぞれが別個に処理される点である。従って図10Bの構成を参照すれば、前記5つの一次元波面成分1081、1082、1083、1084及び1085はそれぞれ円柱レンズ1086の対応する別個の部分によって集束され、円柱レンズ1088の対応する別個の部分によってそれぞれ画像形成され、及び各波面成分は位相マニピュレータ1087の別個の領域を通って通過する。従って検出器1089での前記5つの一次元波面成分1081、1082、1083、1084及び1085それぞれの画像はそれぞれ符号1091、1092、1093、1094及び1095で示す別個の明瞭な画像として見えることになる。これらの画像はモノリシック検出器ではなく検出器1089を同時に構成する別個の検出器上に表出されるものと認められる。
A feature in the embodiment of FIGS. 10A and 10B is that each one-dimensional component of the wavefront is processed separately. Thus, referring to the configuration of FIG. 10B, the five one-
本発明の実施態様によれば、波面へ処理された変換には付加的なフーリエ変換が含まれる。この付加的フーリエ変換はレンズ1086あるいは付加的レンズを用いて行うことができ、また波面の異なる一次元成分間のクロストークを最小化するものである。かかる場合、前記位相変化された変換波面はさらに変換処理されることが好ましい。このさらなる変換処理はレンズ1088あるいは付加レンズによって行うことができる。
According to an embodiment of the invention, the transform processed to the wavefront includes an additional Fourier transform. This additional Fourier transform can be performed using the
次に空間位相変化の処理に続いて付加的変換を行う図1Aの機能を説明するための簡略機能ブロック図である図11を参照する。図11に示すように、また図1Aを参照して上述したように、波面1100は好ましくはフーリエ変換され、複数の位相変化が変換波面へ処理されてそれぞれ符号1120、1122及び1124で示される複数の異なる位相変化された変換波面を与える。
Reference is now made to FIG. 11, which is a simplified functional block diagram for explaining the function of FIG. 1A for performing additional conversion following the processing of the spatial phase change. As shown in FIG. 11 and as described above with reference to FIG. 1A, the
次いで位相変化された変換波面が好ましくはフーリエ変換によって変換され、次に検出器158(図1B)によって検出され、例として符号1130、1132及び1134で示した空間的に変化する強度マップを生成する。これらの強度マップは次いで回路構成160(図1B)によって保存される。
The phase-changed transformed wavefront is then transformed, preferably by a Fourier transform, and then detected by detector 158 (FIG. 1B), producing a spatially varying intensity map, shown by
いずれか適当な数の異なる位相変化された変換波面を取得し、次いで本発明に従って使用するため保存される対応する複数の強度マップへと変換することが可能であると認められる。 It will be appreciated that any suitable number of different phase-shifted converted wavefronts can be obtained and then converted into a corresponding plurality of intensity maps stored for use in accordance with the present invention.
次に波面の振幅及び位相の表示等の分析対象波面に関する情報を与えるため強度マップが用いられる図1Aの機能を説明するための簡略機能ブロック図である図12を参照する。図12に示すように、また図1Aを参照して上述したように、波面1200は好ましくはフーリエ変換によって変換され、及び位相変化機能によって位相変化されてそれぞれ符号1210、1212及び1214で示した数個、好ましくは少なくとも3つの異なる位相変化を受けた変換波面が取得される。前記位相変化された変換波面1210、1212及び1214は次いで検出器158(図1B)によって検出され例として符号1220、1222及び1224で示される空間的に変化する強度マップを生成する。
Reference is now made to FIG. 12, which is a simplified functional block diagram for explaining the function of FIG. 1A in which an intensity map is used to provide information about the wavefront to be analyzed, such as display of wavefront amplitude and phase. As shown in FIG. 12, and as described above with reference to FIG. 1A, the
強度マップ1220、1222及び1224等の前記複数の強度マップの生成に並行して予定された強度マップが波面1200の振幅、波面1200の位相、及び符号1230で示した異なる位相変化を受けた変換波面1210、1212及び1214を特徴付ける位相変化関数の第一関数として表される。
A converted wavefront in which the intensity map scheduled in parallel with the generation of the plurality of intensity maps, such as intensity maps 1220, 1222, and 1224, has undergone different phase changes indicated by the amplitude of the
本発明の好ましい実施態様によれば、波面の位相及び振幅の少なくとも一方が未知であるか、あるいは前記位相及び振幅の双方が未知である。前記位相変化関数は既知である。 According to a preferred embodiment of the present invention, at least one of the phase and amplitude of the wavefront is unknown, or both the phase and amplitude are unknown. The phase change function is known.
波面の位相及び振幅及び前記位相変化関数の第一関数は次いで符号1235で示すようにコンピュータ136(図1A)によって解かれて、符号1240で示した強度マップ1220、1222及び1224の第二関数として波面の振幅及び位相の少なくとも一方、可能ならば双方について表示される。
The wavefront phase and amplitude and the first function of the phase change function are then solved by computer 136 (FIG. 1A) as shown at 1235 and as a second function of
次に前記第二関数を符号1242で示した部分で強度マップ1220、1222及び1224を用いて処理する。この処理の一部として、検出された強度マップ1220、1222及び1224を第二関数として代用する。この処理はコンピュータ136(図1A)を用いて遂行でき、波面の振幅及び位相の少なくとも一方あるいは可能ならば双方の表示等の波面1200に関する情報を与えるものである。
Next, the second function is processed using the intensity maps 1220, 1222 and 1224 at the portion indicated by
本発明のさらに他の実施態様によれば、前記複数の強度マップは少なくとも4つの強度マップから構成されている。かかる場合、前記複数の強度マップを用いて波面1200の位相及び振幅の少なくとも一方の表示を得る機能には各組み合わせが複数の強度マップのうちの少なくとも3つの強度マップから成る複数の組合せを用いて波面1200の位相及び振幅の少なくとも一方に関する複数の表示を与える機能が含まれている。この方法体系にはさらに波面1200の位相及び振幅の少なくとも一方に関する複数の表示を用いて波面1200の位相及び振幅の少なくとも一方についての強調表示を与える機能が含まれている。
According to still another embodiment of the present invention, the plurality of intensity maps are composed of at least four intensity maps. In such a case, the function of obtaining the display of at least one of the phase and amplitude of the
本発明の好ましい実施態様によれば、前記振幅及び位相についての複数の表示の少なくともいくつかは波面1200の振幅及び位相についての少なくとも第二階級表示である。
According to a preferred embodiment of the present invention, at least some of the plurality of displays for the amplitude and phase are at least a second class display for the amplitude and phase of the
本発明の他の実施態様によれば、前記第一関数をいくつかの未知数の関数として解いて、符号1240で示すように、波面1200の振幅及び位相の少なくとも一方等のいくつかの未知数を強度マップの第二関数として表すことによって該第二関数を得ることが可能である。
According to another embodiment of the present invention, the first function is solved as a function of several unknowns, and as indicated by
従って、前記第一関数を解く工程には、
波面1200の振幅と、波面1200の位相と、及び異なる位相変化を受けた変換波面1210、1212及び1214を特徴付ける位相変化関数との複素関数を限定する工程と(この複素関数は、前記複数の強度マップ中の各位置における強度がその位置での前記複素関数の数値及び同じ位置での波面1200の振幅及び位相を支配する関数であることを特徴とする)、
前記複素関数を前記複数の強度マップ1220、1222及び1224の第三関数として表す工程と、
前記複数の強度マップの関数として表された複素関数を用いて波面1200の位相及び振幅の少なくとも一方等の未知数についての数値を得る工程、
が含まれている。
Therefore, in the step of solving the first function,
Defining a complex function of the amplitude of the
Expressing the complex function as a third function of the plurality of
Obtaining a numerical value for an unknown such as at least one of phase and amplitude of the
It is included.
この実施態様においては、前記複素関数は波面1200の振幅及び位相と同一の振幅及び位相を有する他の複素関数の及び前記異なる位相変化を受けた変換波面1210、1212及び1214を特徴付ける位相変化関数のフーリエ変換のコンボリューションであることが好ましい。
In this embodiment, the complex function may be another complex function having the same amplitude and phase as the
次に分析対象波面への変換処理がフーリエ変換であり、少なくとも3つの異なる空間位相変化が変換波面へ処理され、少なくとも3つの強度マップを用いて波面の位相及び振幅の少なくとも一方についての表示が取得される図1Aの機能を説明するための簡略機能ブロック図である図13を参照する。 Next, the conversion process to the wavefront to be analyzed is Fourier transform, and at least three different spatial phase changes are processed to the converted wavefront, and at least three intensity maps are used to obtain an indication of at least one of the wavefront phase and amplitude. Reference is made to FIG. 13, which is a simplified functional block diagram for explaining the functions of FIG. 1A.
図1Aを参照して上記説明したように、分析対象波面100(図1A)はいずれも空間関数によって決定される少なくとも3つの異なる空間位相変化によって変換及び位相変化されて符号120、122及び124(図1A)で示される少なくとも3つの異なる位相変化を受けた変換波面が得られる。これら変換波面は次いで検出器158(図1A)によって検出され、例として符号130、132及び134(図1A)で示される空間的に変化する強度マップを生成する。図13に示すように、また図1Aを参照して上述された下位機能Cとして記述されたように、強度マップを用いて分析対象波面の位相及び振幅の少なくとも一方あるいは可能ならば双方を表示する出力が取得される。
As described above with reference to FIG. 1A, the wavefront 100 to be analyzed (FIG. 1A) is transformed and phase-changed by at least three different spatial phase changes determined by the spatial function, and the
次に図13へ戻るが、ここで分析対象波面は第一関数
f(x)= A(x)eiφ(x)、
(ここでxは空間位置の一般的表示である)として表されていることが分かる。前記複素関数は分析対象波面の振幅及び位相と同一である振幅分布A(x)及び位相分布φ(x)を有する。前記第一複素関数
f(x)= A(x) eiφ(x)
は符号1300で示されている。
Next, returning to FIG. 13, the wavefront to be analyzed is the first function f (x) = A (x) e iφ (x) ,
(Where x is a general representation of the spatial position). The complex function has an amplitude distribution A (x) and a phase distribution φ (x) that are the same as the amplitude and phase of the wavefront to be analyzed. The first complex function f (x) = A (x) e iφ (x)
Is denoted by
図1Aを参照して上記したように、前記複数の異なる空間位相変化の各々は好ましくは既知の数値をもつ空間的に均質な空間位相遅延を変換波面の一定の空間領域へ処理することによって変換波面へ処理される。図13に示すように、これら異なる位相変化を決定する空間関数はGで示され、位相遅延値θに対する例が符号1304で示されている。
As described above with reference to FIG. 1A, each of the plurality of different spatial phase changes is preferably transformed by processing a spatially homogeneous spatial phase delay having a known numerical value into a constant spatial region of the transformed wavefront. Processed to wavefront. As shown in FIG. 13, the spatial function for determining these different phase changes is indicated by G, and an example for the phase delay value θ is indicated by
関数Gは変換波面の各空間位置に処理された位相変化の空間関数である。符号1304で示した特定例においては、他の場合の関数の数値よりも大きい数値θを有する関数の中心部分によって示すように、数値θを有する前記空間的に均質な空間位相遅延が変換波面の空間的な中心領域へ処理される。
The function G is a spatial function of phase change processed at each spatial position of the converted wavefront. In the particular example indicated by
空間関数I1(x), I2(x)及びI3(x)で示される複数の予測強度マップはそれぞれ第一複素関数f(x)及び符号1308で示される空間関数Gの関数として表される。
A plurality of predicted intensity maps represented by the spatial functions I 1 (x), I 2 (x), and I 3 (x) are expressed as functions of the first complex function f (x) and the spatial function G denoted by
続いて、絶対値|S(x)|及び位相α(x)を有する第二複素関数S(x)が前記第一複素関数f(x)の及び前記空間関数Gのフーリエ変換のコンボリューションとして限定される。符号1312で示される第二複素関数は式
S(x)=f(x)*ξ(G)=|S(x)|eiα(x)
で示され、符号*はコンボリューションを表し、ξ(G)は関数Gのフーリエ変換である。
Subsequently, the second complex function S (x) having the absolute value | S (x) | and the phase α (x) is a convolution of the Fourier transform of the first complex function f (x) and the spatial function G. Limited. The second complex function denoted by
The symbol * represents convolution and ξ (G) is the Fourier transform of the function G.
波面の位相φ(x)と第二複素関数の位相α(x)間の差は符号1316で示したΨ(x)によって示されている。 The difference between the phase φ (x) of the wavefront and the phase α (x) of the second complex function is indicated by Ψ (x) indicated by reference numeral 1316.
前記予測強度マップ各々をf(x)及び符号1308で示したGの関数として、符号1312で示したS(x)の絶対値及び位相の限定関数として、及び符号1316で示したΨ(x)の限定関数として表すことにより、予測強度マップ各々を波面の振幅A(x)、第二複素関数の絶対値|S(x)|、波面の位相と第二複素関数の位相間の差Ψ(x)、及びそれぞれが前記少なくとも3つの強度マップの一つに対応する前記少なくとも3つの異なる位相変化の一つによってひき起こされる既知の位相遅延の第三関数として表すことが可能となる。
Each of the predicted intensity maps is expressed as f (x) and a function of G indicated by
この第三関数は符号1320で示され、それぞれが好ましくは一般式、
In(x)=|A(x)+(eiθn−1)|S(x)|e−iΨ(x)|2、
を有する3つの関数を含んでいる。ここで、In(x)は予測強度マップであり、n =1, 2 または3である。前記3つの関数のうち、θ1、θ2及びθ3はそれぞれ変換波面の空間領域へ処理されてそれぞれ強度マップI1(x)、I2(x)およびI3(x)を生成する前記複数の異なる空間位相変化をもたらす均質な空間位相遅延の既知の数値である。
This third function is indicated by reference numeral 1320, each preferably having the general formula:
I n (x) = | A (x) + (e iθn −1) | S (x) | e −iΨ (x) | 2 ,
Contains three functions. Here, I n (x) is a predicted intensity map, and n = 1, 2 or 3. Of the three functions, θ1, θ2, and θ3 are each processed into the spatial region of the converted wavefront to generate intensity maps I 1 (x), I 2 (x), and I 3 (x), respectively. A known number of homogeneous spatial phase delays that result in a spatial phase change.
いずれか一定の空間位置x0において前記第三関数は好ましくは同じ空間位置x0においてのみA、Ψ及び|S|の関数であると認められる。 Any fixed spatial the third function at position x0 is preferably A only at the same spatial location x 0, [psi and | recognized to be a function of | S.
前記強度マップは符号1324で示されている。
The intensity map is indicated by
前記第三関数は少なくとも3つの異なる位相遅延θ1、θ2及びθ3における少なくとも3つの強度マップI1(x0)、I2(x0)及びI3(x0)に関する少なくとも3つの式を解くことによって前記特定の空間位置のそれぞれについて解かれる。この処理は典型的にすべての空間位置について繰り返され、波面の振幅A(x)、第二複素関数の絶対値|S(x)|及び符号1328で示された波面の位相と第二複素関数間の差Ψ(x)が取得される。
The third function solves at least three equations for at least three intensity maps I 1 (x 0 ), I 2 (x 0 ) and I 3 (x 0 ) in at least three different phase delays θ 1, θ 2 and
その後、一旦A(x)、|S(x)|及びΨ(x)が既知になると、符合1312で示される第二複素関数を限定する前記式が空間位置‘x’の実質的な数について包括的に解かれ、符号1332で示される第二複素関数の位相α(x)が得られる。
Then, once A (x), | S (x) |, and Ψ (x) are known, the above equation limiting the second complex function indicated by
最後に、符号1336で示すように、第二複素関数の位相α(x)を波面の位相と第二複素関数の位相間の差Ψ(x)へ加えることによって分析対象波面の位相φ(x)が得られる。
Finally, as indicated by
本発明の実施態様によれば、第二複素関数の絶対値|S|を前記空間位置x0中の一定次数の多項式へ近づけることによって好ましくはすべての特定の空間位置xについて第二複素関数の絶対値|S|が得られる。 According to an embodiment of the present invention, the absolute value of the second complex function is preferably obtained for all specific spatial positions x by approximating the absolute value | S | of the second complex function to a constant degree polynomial in the spatial position x0. The value | S | is obtained.
本発明の他の好ましい実施態様によれば、第二複素関数S(x)をS = S・M (式中Mはマトリックスである)等の固有値問題として表すことによって第二複素関数の位相α(x)が得られ、前記複素関数は反復処理によって得られるマトリックスの固有ベクトルである。かかる反復処理の例は
S0 = |S|、Sn+1= Sn M/ ||Sn M||
であり、式中nは反復工程数である。
According to another preferred embodiment of the present invention, the phase α of the second complex function is represented by representing the second complex function S (x) as an eigenvalue problem such as S = S · M, where M is a matrix. (X) is obtained, and the complex function is an eigenvector of a matrix obtained by an iterative process. Examples of such iterative processing are S 0 = | S |, S n + 1 = S n M / || S n M ||
Where n is the number of iteration steps.
本発明のさらに他の好ましい実施態様によれば、空間位相変化を決定する空間関数Gのフーリエ変換を前記位置x中の多項式へ近づけ、第二複素関数S(x)を前記位置x中の多項式へ近づけ、さらにこれらの近似値に従って第二複素関数:
S(x)= 〔(A(x)eiΨ(x)/|S(x)|)S(x)〕* ξ[G]
(式中、関数A(x)eiΨ(x)/ |S(x)|は既知である)を限定する式を解くことによって第二複素関数の位相α(x)が得られる。
According to still another preferred embodiment of the present invention, the Fourier transform of the spatial function G that determines the spatial phase change is approximated to the polynomial in the position x, and the second complex function S (x) is replaced by the polynomial in the position x. To the second complex function according to these approximations:
S (x) = [(A (x) e iψ (x) / | S (x) |) S (x)] * ξ [G]
The phase α (x) of the second complex function is obtained by solving an equation that limits (where the function A (x) e iΨ (x) / | S (x) | is known).
本発明のさらに他の好ましい実施態様によれば、いずれかの位置xにおいて、最小二乗法、好ましくは一次最小二乗法等の最良適合法によってこの位置In(x)、(ここでn= 1, 2,...., N、Nは強度マップ数)における強度マップの数値から分析対象波面の振幅A(x)、第二複素関数の絶対値|S(x)|、及び第二複素関数の位相と前記波面の位相間の差Ψ(x)が得られる。この処理の正確性は前記複数の強度マップの数Nが増大するにつれて高まる。 According to yet another preferred embodiment of the present invention, at any position x, this position In (x), where n = 1, 1, by a best fit method such as least squares, preferably first order least squares. 2, N, N are the number of intensity maps), the amplitude A (x) of the wavefront to be analyzed, the absolute value | S (x) | of the second complex function, and the second complex function And the difference Ψ (x) between the phase of the wavefront and the phase of the wavefront. The accuracy of this process increases as the number N of the plurality of intensity maps increases.
本発明の好ましい実施態様によれば、前記複数の異なる位相変化は少なくとも4つの異なる位相変化から構成され、前記複数の強度マップは少なくとも4つの強度マップから構成され、及び符号1320で示した関数は予測強度マップのそれぞれを、
波面の振幅A(x)、
第二複素関数の絶対値|S(x)|、
前記波面の位相と第二複素関数の位相間の差Ψ(x)、
それぞれが前記少なくとも4つの強度マップの一つに対応する前記少なくとも4つの異なる位相変化の一つによってひき起こされた既知の位相遅延、及び
少なくとも1の付加的未知数の数が、その数によって前記複数の強度マップの数が3を超えることとなるその数以下である、波面分析に関わる少なくとも1の付加的未知数、
の第三関数として表すことができる。
According to a preferred embodiment of the present invention, the plurality of different phase changes are composed of at least four different phase changes, the plurality of intensity maps are composed of at least four intensity maps, and the function indicated by reference numeral 1320 is Each of the predicted intensity maps
Wavefront amplitude A (x),
Absolute value of second complex function | S (x) |
The difference Ψ (x) between the phase of the wavefront and the phase of the second complex function,
The number of known phase delays caused by one of the at least four different phase changes, each corresponding to one of the at least four intensity maps, and at least one additional unknown is determined by the number At least one additional unknown related to wavefront analysis, the number of intensity maps of which is less than or equal to 3
It can be expressed as a third function of
前記第三関数1320は次いで少なくとも4つの異なる位相遅延における少なくとも4つの強度マップに由来する少なくとも4つの式を解くことによって解かれて、分析対象波面の振幅、第二複素関数の絶対値、前記波面の位相と第二複素関数の位相間の差、及び前記少なくとも1の付加的未知数が取得される。 The third function 1320 is then solved by solving at least four equations derived from at least four intensity maps at at least four different phase delays to determine the amplitude of the wavefront to be analyzed, the absolute value of the second complex function, the wavefront And the phase difference of the second complex function and the at least one additional unknown are obtained.
本発明の他の好ましい実施態様においては、前記複数の異なる空間位相変化を起こし、強度マップI1(x)、I2(x)、...IN(x)を生成する変換波面の空間領域へ処理された前記均質な空間位相遅延θ1、θ2・・・θnが、強度マップのコントラストを最大化し及び分析対象波面の位相上のノイズの影響を最小化するように選択される。 In another preferred embodiment of the invention, the plurality of different spatial phase changes are caused and intensity maps I 1 (x), I 2 (x),. . . The homogeneous spatial phase delays θ 1 , θ 2 ... Θ n processed into the spatial region of the transformed wavefront that generates I N (x) maximize the contrast of the intensity map and on the phase of the wavefront to be analyzed Selected to minimize the effects of noise.
本発明のより好ましい実施態様においては、前記予測強度マップのそれぞれを波面の振幅A(x)、第二複素関数の絶対値|S(x)|、前記波面の位相と第二複素関数の位相間の差Ψ(x)、及びそれぞれが前記少なくとも3つの強度マップの一つに対応する前記少なくとも3つの異なる位相変化の一つによってひき起こされる既知の位相遅延θiの第三関数として表す符号1320で示される関数は、いずれも前記複数の強度マップの関数でもなく、位相変化を決定する前記空間関数Gの関数でもないそれぞれβ0(x)、βs(x)及びβc(x)で示された第4、第5及び第6複素関数を限定するいくつかの機能を含んでいる。前記第4、第5及び第6複素関数は波面の振幅A(x)、第二複素関数の絶対値|S(x)|、前記波面の位相と第二複素関数の位相間の差Ψ(x)の関数であることが好ましく、及び前記複数の強度マップIn(x)のそれぞれを式、
In(x) =β0(x)+ βc(x)cos(θn)+ βs(x)sin(θn)、
として表すものである(式中θnは強度マップIn(x)に対応する位相遅延の数値)。好ましくは式
In(x) = |A(x) +(eiθn−1)|S(x)|e−iΨ(x)|2
として表される各強度マップIn(x)は(nは1,2, ・・・N)、次いで式
In(x) = β0(x)+ βc(x)cos(θn)+ βs(x)sin(θn)、
として表されることが好ましい。尚、式中、
β0(x) = A(x)2 + 2|S(x)|2 − 2A(x)|S(x)|cos(Ψ)
βc(x) = 2A(x)|S(x)|cos(Ψ) − 2|S(x)|2
βs(x) = 2A(x)|S(x)|sin(Ψ)。
In a more preferred embodiment of the present invention, each of the predicted intensity maps includes a wavefront amplitude A (x), an absolute value | S (x) | of the second complex function, a phase of the wavefront and a phase of the second complex function. A difference 1320 between Ψ (x) and a third function of the known phase delay θi caused by one of the at least three different phase changes, each corresponding to one of the at least three intensity maps. Are not functions of the plurality of intensity maps, and are not functions of the spatial function G that determines phase change, respectively, β 0 (x), β s (x), and β c (x). It includes several functions that limit the fourth, fifth, and sixth complex functions shown. The fourth, fifth and sixth complex functions are the wavefront amplitude A (x), the absolute value | S (x) | of the second complex function, and the difference Ψ ( x), and each of the plurality of intensity maps I n (x) is represented by the formula:
I n (x) = β 0 (x) + β c (x) cos (θ n ) + β s (x) sin (θ n ),
(Where θ n is the numerical value of the phase delay corresponding to the intensity map I n (x)). Preferably the formula I n (x) = | A (x) + (e iθn −1) | S (x) | e− iΨ (x) | 2
Each intensity map I n (x) expressed as is (n is 1, 2,... N), then the formula I n (x) = β 0 (x) + β c (x) cos (θ n ) + Β s (x) sin (θ n ),
Is preferably expressed as: In the formula,
β 0 (x) = A ( x) 2 + 2 | S (x) | 2 - 2A (x) | S (x) | cos (Ψ)
β c (x) = 2A (x) | S (x) | cos (Ψ) −2 | S (x) | 2
β s (x) = 2A (x) | S (x) | sin (Ψ).
前記した方法体系はまた、一次最小二乗法を用いて異なる強度I(θ1)....I(θN)から、
I(θN)=β0+βccosθN+sinθN
に最も良く当てはまるβ0、βc、βsの値をを計算することによって前記第三関数1320を解く。続いて、振幅A(x)は、
A(x)=√(β0(x)+βc(x))
により求め、第二複素関数の絶対値|S(x)|を|S(x)|2に対する第二階級式
|S(x)|4− β0(x)|S(x)|2 + (βc(x)2 + βs(x)2)/4 = 0
を解いて求め、及びΨ(x)が式
Ψ(x) = arg(βc(x) + 2|S(x)|2 + iβs(x))
によって求められる。
The method scheme described above also uses different least intensity I (θ 1 ). . . . From I (θ N )
I (θ N ) = β 0 + β c cos θ N + sin θ N
The third function 1320 is solved by calculating the values of β 0 , β c , and β s that best fit. Subsequently, the amplitude A (x) is
A (x) = √ (β 0 (x) + β c (x))
The calculated absolute value of the second complex function | S (x) | a | S (x) | second class formulas for 2 | S (x) | 4 - β 0 (x) | S (x) | 2 + (Β c (x) 2 + β s (x) 2 ) / 4 = 0
And Ψ (x) is obtained by the formula Ψ (x) = arg (β c (x) +2 | S (x) | 2 + iβ s (x))
Sought by.
本発明のさらに他の好ましい実施態様においては、符号1320で示される第三関数を解いて符号1328で示すように波面の振幅A(x)、第二複素関数の絶対値|S(x)|、及び前記波面の位相と第二複素関数の位相間の差Ψ(x)を得る機能には、
第二複素関数の絶対値|S(x)|について|Sh(x)|及び|Sl(x)|で示す二つの解、すなわち高い数値の解と低い数値の解をそれぞれ取得し、及び
強調絶対値解が符号1312で示す第二複素関数を満たすように各空間位置x0において高い数値の解|Sh(x0)|と低い数値の解|Sl(x0)|のいずれかを選択することにより前記二つの解を第二複素関数の絶対値に対する強調絶対値解|S(x)|へ併合する、
機能が含まれている。
In still another preferred embodiment of the present invention, the third function indicated by reference numeral 1320 is solved and the amplitude A (x) of the wavefront and the absolute value | S (x) | And the function of obtaining the difference Ψ (x) between the phase of the wavefront and the phase of the second complex function,
Obtain two solutions indicated by | S h (x) | and | S l (x) | for the absolute value | S (x) | of the second complex function, that is, a high numerical value solution and a low numerical value solution, respectively. And a high numerical solution | S h (x 0 ) | and a low numerical solution | S l (x 0 ) | at each spatial position x 0 so that the enhanced absolute value solution satisfies the second complex function denoted by
Features are included.
前記方法体系にはさらに、
分析対象波面の振幅A(x)及び該波面の位相と第二複素関数の位相間の差Ψ(x)のそれぞれについて高い数値の解Ah(x)及びΨh(x)と低い数値の解Al(x)及びΨl(x)の二つの解を取得する工程と、
各空間位置x0において|Sh(x0)|が前記絶対値解について選択されているならば前記振幅解についてAh(x0)を選択し、各位置x1において|Sl(x1)|が前記絶対値解について選択されているならばA1(x1)が前記振幅解について選択されるように前記高い数値の解Ah(x0)と低い数値の解A1(x1)のいずれかを各空間位置x0において選択することによって強調振幅解へ振幅についての二つの解Ah(x)及びA1(x)を併合する工程と、及び
各空間位置x0において|Sh(x0)|が前記絶対値解について選択されているならば前記波面の位相と第二複素関数の位相間の差の解についてΨh(x0)を選択し、各位置x1において|Sl(x1)|が前記絶対値解について選択されているならばΨ1(x1)が前記差の解について選択されるように前記高い数値の解Ψh(x0)と低い数値の解Ψ1(x0)のいずれかを各空間位置x0において選択することによって強調された差の解へ前記差についての二つの解Ψh(x)及びΨ1(x)を併合する工程する工程、
が含まれていることが好ましい。
The method system further includes:
High numerical solutions Ah (x) and Ψh (x) and low numerical solutions Al for the amplitude A (x) of the wavefront to be analyzed and the difference Ψ (x) between the phase of the wavefront and the phase of the second complex function, respectively. Obtaining two solutions of (x) and Ψl (x);
If | S h (x0) | is selected for the absolute value solution at each spatial position x0, A h (x0) is selected for the amplitude solution, and | S l (x 1 ) | at each position x 1 Of the high numerical solution A h (x 0 ) and the low numerical solution A 1 (x 1 ) so that A 1 (x1) is selected for the amplitude solution. Merging the two amplitude solutions A h (x) and A 1 (x) into an enhanced amplitude solution by selecting one at each spatial location x0, and | S h (at each spatial location x 0 If x 0 ) | is selected for the absolute value solution, ψ h (x 0 ) is selected for the solution of the difference between the wavefront phase and the phase of the second complex function, and | S l at each position x1 (x 1) | for said absolute value solution One of if is-option Ψ 1 (x 1) solution of the high value as is selected for the solution of the difference Ψ h (x 0) and low resolution numbers Ψ 1 (x 0) each Merging the two solutions ψ h (x) and ψ 1 (x) for the difference into the solution of the difference emphasized by selecting at spatial position x 0 ;
Is preferably included.
さらに本発明の実施態様においては、前記複数の異なる位相変化が変換波面へ処理されて複数の異なる位相変化を受けた変換波面を取得する工程にはさらに複数の異なる位相及び振幅変化を受けた変換波面を生ずる振幅変化が含まれる。これらの振幅変化は均質な位相遅延θ1、θ2....θNが処理される変換波面の同一の空間領域へ処理される既知の振幅減衰であって、前記空間領域は前記空間関数Gによって限定されることが好ましい。 Further, in an embodiment of the present invention, the step of obtaining the converted wavefront subjected to the plurality of different phase changes by processing the plurality of different phase changes into the converted wavefront further includes a conversion subjected to the plurality of different phase and amplitude changes. Amplitude changes that produce wavefronts are included. These amplitude changes result in homogeneous phase delays θ 1 , θ 2 . . . . θ N is a known amplitude attenuation processed to the same spatial region of the converted wavefront to be processed, preferably the spatial region is limited by the spatial function G.
前記振幅減衰はσ1、σ2....σNによって示され、変換波面へ処理されたn番目の変化(ここでn=1,2,・・・n)には位相変化θn及び振幅減衰θnが含まれる。位相変化のいくつかは位相変化を示さないゼロに等しくてもよく、また振幅減衰のいくつかは振幅減衰を示さない単位数に等しくてもよいと認められる。 The amplitude attenuation is σ 1 , σ 2 . . . . The nth change (where n = 1, 2,... n) indicated by σ N and processed into the converted wavefront includes a phase change θ n and an amplitude attenuation θ n . It will be appreciated that some of the phase changes may be equal to zero showing no phase change, and some of the amplitude attenuation may be equal to the number of units showing no amplitude attenuation.
本実施態様においては、符号1320で示した予測強度マップIn(x)のそれぞれを波面の振幅A(x)、第二複素関数の絶対値|S(x)|、波面の位相と第二複素関数の位相間の差Ψ(x)、及び位相遅延θnの第三関数で表す関数は、さらに予測強度マップのそれぞれを振幅減衰σnの関数としても表すものであり、及び
符号β0(x)、β1(x)、β2(x)及びβ3(x)で示されたいずれも前記複数の強度マップの関数でもなく、また位相及び振幅変化を決定する空間関数Gの関数でもない第4、第5、第6及び第7複素関数を限定する機能と(ここで第4、第5、第6及び第7複素関数のそれぞれは、波面の振幅A(x)、第二複素関数の絶対値|S(x)|、波面の位相と第二複素関数の位相間の差Ψ(x)の関数であることが好ましい)、
μで示した第8関数を位相遅延と振幅減衰の併合として限定する機能と(前記第8関数は変換波面へ処理されたn番目の変化については位相変化θn及び振幅減衰σnを含みμnで示されていて、この組合せμnは式
μn = σneiθn− 1
によって限定される)、及び
前記強度マップIn(x)のそれぞれを式
In(x) = β0(x) + β1(x)|μn|2 + β2(x)μn+ β3(x)(μn ̄)
(式中、β0(x)=A2(x),β1(x)=|S(x)|2、β2(x)=A(x)|S(x)|e−iΨ(x)、β3(x)=A(x)|S(x)|eiΨ(x))
として表す機能、
を含んでいる。
In the present embodiment, each of the predicted intensity maps I n (x) indicated by reference numeral 1320 represents the wavefront amplitude A (x), the absolute value | S (x) | of the second complex function, the phase of the wavefront and the second The function represented by the third function of the phase difference Ψ (x) between the phases of the complex function and the phase delay θn further represents each of the predicted intensity maps as a function of the amplitude attenuation σ n , and sign β 0 ( None of x), β 1 (x), β 2 (x), and β 3 (x) is a function of the plurality of intensity maps, and a function of a spatial function G that determines phase and amplitude changes. Not the ability to limit the fourth, fifth, sixth and seventh complex functions (where the fourth, fifth, sixth and seventh complex functions are respectively the amplitude A (x) of the wavefront, the second complex function) The absolute value of the function | S (x) |, the function of the difference Ψ (x) between the phase of the wavefront and the phase of the second complex function Preferably)
a function for limiting the eighth function indicated by μ as a combination of phase delay and amplitude attenuation (the eighth function includes a phase change θ n and an amplitude attenuation σ n for the n-th change processed to the converted wavefront; have been indicated by n, this combination mu n is the formula μ n = σ n e iθn - 1
And each of the intensity maps I n (x) is represented by the formula I n (x) = β 0 (x) + β 1 (x) | μ n | 2 + β 2 (x) μ n + β 3 (x) (μ n  ̄)
( Where β 0 (x) = A 2 (x), β 1 (x) = | S (x) | 2 , β 2 (x) = A (x) | S (x) | e −iΨ ( x) , β 3 (x) = A (x) | S (x) | e iΨ (x) )
Function represented as,
Is included.
前述した方法体系にはさらに、異なる強度In(x)から式
In(x) = β0(x) + β1(x)|μn|2 + β2(x)μn+ β3(x)(μn ̄)
に最もよく適するβ0(x)、β1(x)、β2(x)及びβ3(x)の数値を計算することによって前記第三関数を解く機能が含まれている。ついで、前記振幅A(x)は、A(x)=√(β0(x))によって求められ、第2複素関数の絶対値|S(x)|は|S(x)|=√(β1(x))によって求められ、及びΨ(x)はeiΨ(x)=angle(β3(x))を解くことによって求められる。
The above-described method system further includes the different intensities I n (x) from the formula I n (x) = β 0 (x) + β 1 (x) | μ n | 2 + β 2 (x) μ n + β 3 (X) (μ n  ̄)
A function for solving the third function by calculating numerical values of β 0 (x), β 1 (x), β 2 (x), and β 3 (x) that are best suited to the above is included. Next, the amplitude A (x) is obtained by A (x) = √ (β 0 (x)), and the absolute value | S (x) | of the second complex function is | S (x) | = √ ( β 1 (x)) and Ψ (x) is determined by solving e iΨ (x) = angle (β 3 (x)).
前記振幅減衰σ1、σ2、・・・σNは未知数でもよいと認識される。かかる場合、追加の強度マップが取得されるが、前記未知数の数はその数によって前記複数の強度マップが3を越える数以下である。前記未知数は前記したものと類似の方法で取得され、その場合波面分析に関連する少なくとも1の未知数が存在する。 It will be appreciated that the amplitude attenuations σ 1 , σ 2 ,... Σ N may be unknown. In such a case, an additional intensity map is obtained, but the number of unknowns is less than or equal to the number by which the plurality of intensity maps exceed 3. The unknown is obtained in a manner similar to that described above, in which case there is at least one unknown associated with wavefront analysis.
次に図1Bに示した形式の波面分析システムの好ましい一実施態様の部分的に略図化しかつ部分的に絵で表した簡略説明図である図14を参照する。図14に示すように、ここでは符号1400で示した波面がビームスプリッタを介して部分的に伝搬され、次いでレンズ1404によって好ましくはレンズ1404の焦点面に位置する位相マニピュレータ1406上へ集束される。この位相マニピュレータ1406は例えば空間光変調器あるいは一連の異なる透明で空間的に均質でない対象物であればよい。
Reference is now made to FIG. 14, which is a simplified schematic illustration of a partially schematic and partially pictorial illustration of a preferred embodiment of a wavefront analysis system of the type shown in FIG. 1B. As shown in FIG. 14, the wavefront, here designated 1400, is partially propagated through the beam splitter and then focused by the
波面1400が前記位相マニピュレータ1406を通過した後に波面1400を反射させるための反射面1408が配置されている。この反射された波面はレンズ1404によってビームスプリッタ1402を介してCCD検出器等の検出器1410上に画像形成される。前記ビームスプリッタ1402及び検出器1410は検出器1410がレンズ1404の焦点面に収まるように配置される。検出器1410の出力は好ましくは図1Aを参照して前記した機能Cを遂行するデータ保存処理回路1412へ供給されることが好ましい。
A
画像形成システムへ反射面1408を加えることにより、位相マニピュレータ1406によって起こされる位相遅延が倍化され、単一レンズ1404での画像形成が可能となり、さらに総じてよりコンパクトなシステムの実現を可能とする。
By adding a
次に図1A及び1Bの機能及び構造を用いた表面写像システムの部分的に略図化しかつ部分的に絵で表した簡略説明図である図15を参照する。図15に示すように、光あるいは音響エネルギー等の放射ビームは放射源1500から任意にビームエクスパンダ1502を介して前記放射の少なくとも一部を検査対象表面上へ反射させるビームスプリッタ1504上へと供給される。検査された表面1506から反射された前記放射は振幅及び位相を有しかつ前記表面1506に関する情報を含んだ表面写像波面である。表面1506へ入射された前記放射の一部は該表面1506から反射されビームスプリッタ1504を介して伝搬され集束レンズ1508を介して好ましくは放射源1500の画像形成面に配置された位相マニピュレータ1510上で集束される。
Reference is now made to FIG. 15, which is a simplified illustration of a partially schematic and partially pictorial illustration of a surface mapping system using the functions and structures of FIGS. 1A and 1B. As shown in FIG. 15, a beam of radiation, such as light or acoustic energy, is supplied from a
前記位相マニピュレータ1510は、例えば空間光変調器あるいは一連の異なる透明な空間的に均質でない対象物であればよい。位相マニピュレータ1510は、その上へ集束された前記放射の実質的な一部がそこから反射されるように構成できると認められる。あるいは、位相マニピュレータ1510はその上へ集束された前記放射の実質的な一部がそこを通って伝搬されるように構成できると認められる。
The
CCD検出器等の検出器1514上に表面1506を画像形成するように第二レンズ1512を配置する。前記第二レンズ1512は前記検出器1514がその焦点面へ収まるように配置されるのが好ましい。検出器1514の出力は、その例は符号1515で示した一組の強度マップであるが、好ましくは図1Aを参照して前記説明した機能Cを遂行するデータ保存処理回路1516へと供給されて前記表面写像波面の位相及び振幅の少なくとも一方あるいは可能ならば双方を表示する出力を与える。この出力は構造変化及び表面の反射性等の表面1506に関する情報を取得するために好ましくはさらに処理される。
A
本発明の好ましい実施態様においては、放射源1500から供給された放射ビームは一定の中心波長について狭い波長帯域をもち、表面1506反射される放射の位相を前記表面1506における構造変化に対して前記放射の中心波長の逆一次関数である比をもって比例させる。
In a preferred embodiment of the present invention, the radiation beam supplied from the
本発明の他の好ましい実施態様においては、放射源1500から供給された放射ビームはそれぞれλ1、・・・λnで示した異なる波長を中心とする少なくとも二つの狭い波長帯域をもつ。かかる場合、前記表面1506から反射された前記放射はそれぞれ波長λ1、・・・λnを中心とする少なくとも二つの波長成分をもち、前記表面写像波面の位相についての少なくとも二つの表示が取得される。かかる表示の各々は前記反射された放射の異なる波長成分に対応する。前記表面中の一定の空間位置における前記写像の数値が該表面中の異なる空間位置における写像の数値を前記異なる波長λ1、・・・λnのうちの最大の波長を超えている場合、2π曖昧性として既知である写像中の曖昧性を回避することによって、これら少なくとも二つの表示を次いで併合して前記表面1506の強調写像を可能とすることができる。前記波長λ1、・・・λnを適切に選択することにより、前記異なる位置における写像数値の差異がすべての波長の掛け算の積よりも小さい場合はこの曖昧性の除去が可能となる。
In another preferred embodiment of the present invention has at least two narrow wavelength band centered at different wavelengths as shown in the supplied radiation beam respectively λ 1, ··· λ n from a
本発明のさらに他の好ましい実施態様においては、前記位相マニピュレータ1510が表面1506から反射され及びレンズ1508によってフーリエ変換された前記放射波面に対する複数の異なる空間位相変化の処理を行う。前記複数の異なる空間位相変化の処理は、後続して検出器1514によって検出される複数の異なる位相変化を受けた変換波面を与える。
In yet another preferred embodiment of the present invention, the
本発明のさらに他の好ましい実施態様においては、位相マニピュレータ1510によって少なくとも3つの異なる空間位相変化が処理されて少なくとも3つの異なる強度マップ1515が生成される。前記少なくとも3つの強度マップが前記データ保存処理回路1516によって用いられて前記表面写像波面の少なくとも位相を表示する出力が取得される。かかる場合、好ましくは分析対象波面(図13)が表面写像波面である場合に図13を参照して前述した方法において前記データ保存処理回路1516は図1Aを参照して前記した機能Cを遂行する。
In yet another preferred embodiment of the invention, at least three different spatial phase changes are processed by the
さらに本発明の好ましい実施態様においては、放射源1500から供給された放射ビームは複数の異なる波長成分から成り、これにより前記表面写像波面中及び次いで位相マニピュレータ1510へ衝突する変換波面中へ複数の波長成分が与えられる。かかる場合、前記位相マニピュレータはその厚さ、屈折率及び表面構造の少なくとも1が空間的に変化する対象物であればよい。この位相マニピュレータの空間的変化は前記波長成分のそれぞれに対して異なる空間位相変化を生成して、これにより後続して検出器1514によって検出される複数の異なる位相変化を受けた変換波面を与える。
Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the radiation beam supplied from
次に図1A及び1Bの機能及び構造を用いた対象物検査システムを説明する部分的に略図化しかつ部分的に絵で表した簡略説明図である図16を参照する。図16から分かるように、光あるいは音響エネルギー等の放射ビームが放射源1600から任意的にビームエクスパンダを解して検査対象の少なくとも一部が透明な対象物1602上へ供給される。検査対象1602を通して伝搬された前記放射は振幅及び位相を有し及び前記対象物1602に関する情報を含んだ対象物検査波面である。対象物1602を通して伝搬された前記放射の少なくとも一部は集束レンズ1604を介して好ましくは放射源1600の画像形成面に配置された位相マニピュレータ1606上で集束される。
Reference is now made to FIG. 16, which is a simplified illustration partially illustrating and partially illustrating the object inspection system using the functions and structures of FIGS. 1A and 1B. As can be seen from FIG. 16, a radiation beam such as light or acoustic energy is optionally transmitted from a
前記位相マニピュレータ1606は例えば空間光変調器あるいは一連の異なる透明な空間的に均質でない対象物であればよい。位相マニピュレータ1606は該マニピュレータ上へ集束された放射の実質的に一部が該マニピュレータから反射されるように構成できると認められる。あるいは該位相マニピュレータ1606は該マニピュレータ上へ集束された放射の実質的に一部が該マニピュレータを通して伝搬されるように構成することができる。
The
CCD検出器等の検出器上に対象物1602を画像形成するように第二レンズ1608が配置されている。前記第二レンズ1608は前記検出器1610がその焦点面に収まるように配置されることが好ましい。符号1612で示した一組の強度マップを例としている検出器1610の出力は好ましくは図1Aを参照して前記した機能Cを遂行するデータ保存処理回路1614へ供給されて前記対象物検査波面の位相及び振幅の少なくとも一方あるいは可能ならば双方を表示する出力が与えられる。この出力はさらに処理されて対象物の厚さの写像、屈折率、あるいは伝搬性等の対象物1602に関する情報が取得されることが好ましい。
A
本発明の好ましい一実施態様によれば、放射源1600から供給された放射ビームは一定の中心波長を有する狭い波長帯域をもち、前記対象物1602は材料的及び他の光学特性においてほぼ均質であり、対象物1602を通して伝搬される前記放射の位相を対象物1602の厚さに比例させるものである。
According to a preferred embodiment of the present invention, the radiation beam supplied from the
本発明のもう一つの好ましい実施態様においては、放射源1600から供給された放射ビームは一定の中心波長を有する狭い波長帯域をもち、前記対象物1600は厚さがほぼ均質であり、対象物1602を通して伝搬される前記放射の位相を前記対象物1602の屈折率あるいは密度等の光学的特性に比例させるものである。対象物1602は光ファイバー等の光伝導素子であってもよいと認められる。
In another preferred embodiment of the present invention, the radiation beam supplied from the
本発明の他の好ましい実施態様においては、放射源1600から供給された放射ビームはそれぞれλ1、・・・λnで示した異なる波長を中心とする少なくとも二つの狭い波長帯域をもっている。かかる場合、対象物1602を通して伝搬された前記放射は波長λ1、・・・λnをそれぞれ中心とする少なくとも二つの波長成分をもち、前記対象物検査波面の位相についての少なくとも二つの表示が取得される。かかる表示それぞれは変換された放射の異なる波長成分に対応するものである。これらの少なくとも二つの表示は次いで実質的に併合されて、対象物中の一定の空間位置における写像の数値が該対象物中の異なる空間位置における写像の数値を前記異なる波長λ1、・・・λnのうちの最大の波長分まで超える場合、2π曖昧性として知られる写像における曖昧性を回避することによって対象物1602の厚さ等の特性の強調写像が可能となる。異なる位置における写像の数値における差異がすべての波長の掛け算の積よりも小さい場合、前記波長λ1、・・・λnの適切な選択はこの曖昧性を取り除くことへと繋がる。
In another preferred embodiment of the present invention, it has at least two narrow wavelength band centered at different wavelengths as shown in the supplied radiation beam respectively λ 1, ··· λ n from a
本発明のさらに他の好ましい実施態様においては、前記位相マニピュレータ1606は複数の異なる空間位相変化を対象物1602を通して伝搬し及びレンズ1604によってフーリエ変換された前記放射波面に対して処理する。前記複数の異なる位相変化を処理することにより複数の異なる位相変化を受けた変換波面が生成され、これら波面を次いで検出器1610によって検出器することができる。
In yet another preferred embodiment of the invention, the
本発明のさらに他の好ましい実施態様においては、少なくとも3つの異なる空間位相変化が位相マニピュレータ1606によって処理されて少なくとも3つの異なる強度マップ1612が生成される。前記少なくとも3つの強度マップ1612はデータ保存処理回路1614によって使用されて前記対象物検査波面の少なくとも位相を表示する出力が取得される。かかる場合、前記データ保存処理回路1614は、好ましくは分析対象波面(図13)が前記対象物検査波面である場合である図13を参照して前記した方法によって図1Aを参照して前記した機能Cを遂行する。
In yet another preferred embodiment of the present invention, at least three different spatial phase changes are processed by the
さらに本発明の好ましい実施態様においては、放射源1600から供給された放射ビームは複数の異なる波長成分から成るので前記対象物検査波面中及び次いで位相マニピュレータ1606へ衝突する変換波面中に複数の波長成分が与えられる。かかる場合、前記位相マニピュレータ1606はその厚さ、屈折率、及び表面構造の少なくともいずれかが空間的に変化する対象物であればよい。前記位相マニピュレータのこの空間的変化は波長成分のそれぞれについて異なる空間位相変化を生成して検出器1610によって後に検出される複数の異なる位相変化を受けた変換波面を与える。
Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the radiation beam supplied from
次に図1A及び1Bの機能及び構造を用いた分光分析システムを説明する部分的に略図化しかつ部分的に絵で表した簡略説明図である図17を参照する。図17において分かるように、光あるいは音響エネルギー等の放射ビームが試験対象の放射源1700から任意的にビームエクスパンダを介して単一エタロンあるいは複数のエタロン等の既知の素子1702上へ供給される。素子1702は少なくとも変化する位相あるいは強度を有する入力波長を発生するよう意図されたものである。該素子1702を通して伝搬された前記放射は、振幅及び位相を有しかつ前記放射源1700のスペクトルに関する情報を含む分光分析波面である。素子1702を通して伝搬された前記放射の少なくとも一部は集束レンズ1704を介して好ましくは放射源1700の画像形成面に配置された位相マニピュレータ1706上へ集束される。
Reference is now made to FIG. 17, which is a simplified schematic diagram partially illustrating and partially illustrating the spectroscopic analysis system using the functions and structures of FIGS. 1A and 1B. As can be seen in FIG. 17, a beam of radiation, such as light or acoustic energy, is supplied from a
前記位相マニピュレータ1706は、例えば空間光変調器あるいは一連の異なる透明で空間的に均質でない対象物である。位相マニピュレータ1706は、該マニピュレータ上に集束された前記放射の実質的に一部がそこから反射されるような構造に構成できると認められる。あるいは、前記位相マニピュレータ1706は該マニピュレータ上に集束された前記放射の実質的に一部がそれを通して伝搬されるような構造に構成できる。
The
CCD検出器等の検出器1710上へ素子1702を画像形成するように第二レンズ1708が配置される。この第二レンズ1708は好ましくは検出器1710がその焦点面中へ収まるように配置される。符号1712で示した一組の強度マップを例とする検出器1710の出力が好ましくは図1Aを参照して前記した機能Cを遂行するデータ保存処理回路1714へ供給され、前記分光分析波面の位相及び振幅の少なくとも一方あるいは可能ならば双方を表示する出力を与える。この出力は放射源1700から供給された前記放射のスペクトル等の放射源1700に関する情報を取得するため好ましくはさらに処理される。
A
本発明の好ましい実施態様によれば、放射源1700から供給された前記放射を素子1702から反射させることによって前記分光分析波面が取得される。
According to a preferred embodiment of the present invention, the spectroscopic wavefront is obtained by reflecting the radiation supplied from a
本発明の他の好ましい実施態様によれば、放射源1700から供給された前記放射を素子1702を通して伝搬させることによって前記分光分析波面が取得される。
According to another preferred embodiment of the invention, the spectroscopic wavefront is obtained by propagating the radiation supplied from a
本発明のさらに好ましい実施態様によれば、放射源1700から供給された放射ビームは中心波長を有する狭い波長帯域をもち、対象物1702へ衝突した放射の位相を放射源1700から供給された中心波長に対して逆比例させ、及び素子1702の表面特性及び厚さの少なくとも一方と関連づけさせる。
According to a further preferred embodiment of the present invention, the radiation beam supplied from the
本発明の他の好ましい実施態様によれば、前記分光分析波面の位相及び振幅の少なくとも一方あるいは可能ならば双方を表示する出力を前記複数の強度マップを前記分光分析波面の位相及び振幅の及び位相マニピュレータ1706によって処理された複数の異なる位相変化の少なくとも1の数理的関数として表すことによって取得するために、(ここで前記位相及び振幅の少なくとも一方あるいは可能ならば双方は未知数であり及び前記異なる位相変化を起こす関数は既知である)、データ保存処理回路1714によって前記複数の強度マップ1712が使用される。この少なくとも1の数理的関数はその後も続いて使用され前記分光分析波面の少なくとも位相を表示する出力が取得される。
According to another preferred embodiment of the present invention, the plurality of intensity maps are output to display at least one or possibly both of the phase and amplitude of the spectroscopic wavefront, the phase and amplitude of the spectroscopic wavefront and the phase. To obtain by representing as a mathematical function of at least one of a plurality of different phase changes processed by manipulator 1706 (wherein at least one or possibly both of said phase and amplitude is unknown and said different phase The function that causes the change is known), and the plurality of
本発明のさらに他の好ましい実施態様によれば、前記位相マニピュレータ1706は複数の異なる空間位相変化を素子1702を通して伝搬し及びレンズ1704によってフーリエ変換された放射波面へ処理する。前記複数の異なる空間位相変化の処理により、複数の異なる位相変化を受けた変換波面が生成され、これら波面は続いて検出器1710によって検出される。
According to yet another preferred embodiment of the present invention, the
本発明のさらに他の好ましい実施態様によれば、位相マニピュレータ1706によって少なくとも3つの異なる空間位相変化処理が行われて少なくとも3つの異なる強度マップ1712が生成される。前記データ保存処理回路1714は前記少なくとも3つの強度マップを用いて前記分光分析波面の少なくとも位相を表示する出力を取得する。かかる場合、データ保存処理回路1714は、好ましくは分析対象波面(図13)が前記分光分析波面である場合の図13を参照して前記した方法によって図1Aを参照して前記した機能Cを遂行する。
In accordance with yet another preferred embodiment of the present invention, at least three different spatial phase change processes are performed by the
さらに本発明の好ましい実施態様によれば、放射源1700から供給された放射ビームは複数の異なる波長成分から成ることにより、前記分光分析波面中及び続いて位相マニピュレータ1706へ衝突する変換波面中に複数の波長成分が与えられる。この場合、前記位相マニピュレータは、その厚さ、屈折率、及び表面構造が空間的に変化する対象物であればよい。前記位相マニピュレータの空間的変化は前記波長成分のそれぞれについて異なる空間位相変化を起こすことによって続いて検出器1710によって検出される複数の異なる位相変化を受けた変換波面を与える。
Further in accordance with a preferred embodiment of the present invention, the radiation beam supplied from
本発明の好ましい実施態様によれば、前記位相マニピュレータ1706は、それぞれがその厚さ及び屈折率の少なくとも一方が空間的に変化することを特徴とする複数の対象物から成る。前記複数の対象物の厚さあるいは屈折率の空間的変化は、位相マニピュレータ1706によって処理された位相変化が放射源1700によって供給された波長成分の少なくともいくつかについて選択された所定程度まで異なるように選択することが可能である。
According to a preferred embodiment of the present invention, the
前記対象物は、放射源の予測波長へ処理される位相変化が前記放射源の実波長へ処理される位相変化と実質的に異なるように特定して選択される。あるいは、前記複数の対象物の厚さあるいは屈折率の空間的変化が、位相マニピュレータ1706によって処理される位相変化が放射源1700によって供給される複数の異なる波長成分の少なくともいくつかについて同一であるように選択してもよい。
The object is specifically selected such that the phase change processed to the expected wavelength of the radiation source is substantially different from the phase change processed to the actual wavelength of the radiation source. Alternatively, the spatial change in thickness or refractive index of the plurality of objects is such that the phase change processed by the
本発明の他の実施態様によれば、前記既知の素子はそれぞれその厚さと屈折率の少なくとも一方が空間的に変化することを特徴とする複数の対象物から成るものである。前記複数の対象物の厚さあるいは屈折率の空間的変化は、放射源1700によって供給される前記放射の波長成分を前記素子1702を通して通過させることによって発生される前記入力波面の波長成分が放射源1700によって供給される波長成分の少なくともいくつかについて選択された所定程度まで異なるように選択されてもよい。
According to another embodiment of the invention, each of the known elements consists of a plurality of objects characterized in that at least one of its thickness and refractive index varies spatially. The spatial change in the thickness or refractive index of the plurality of objects is caused by the wavelength component of the input wavefront generated by passing the wavelength component of the radiation supplied by the
前記対象物は、放射源の予測波長によって発生される前記入力波面の波長成分が前記放射源の実波長によって発生される前記入力波面の波長成分と実質的に異なるように特定して選択される。あるいは、前記複数の対象物の厚さあるいは屈折率の空間的変化は、放射源1700によって供給される前記放射の波長成分を前記素子1702を通して通過させることによって発生される前記入力波面の波長成分が放射源1700によって供給される波長成分の少なくともいくつかについて同一であるように選択されてもよい。
The object is specifically selected such that the wavelength component of the input wavefront generated by the expected wavelength of the radiation source is substantially different from the wavelength component of the input wavefront generated by the actual wavelength of the radiation source. . Alternatively, the spatial change in the thickness or refractive index of the plurality of objects is caused by the wavelength component of the input wavefront generated by passing the wavelength component of the radiation supplied by the
次に図1A及び1Bの機能及び構造を用いた位相変化分析システムを説明する部分的に略図化しかつ部分的に絵で表した簡略説明図である図18を参照する。図18から分かるように、振幅及び位相を有する位相変化分析波面である既知の波面1800を集束レンズ1802を介して、また好ましくは波面1800へフーリエ変換を行って好ましくはレンズ1802の焦点面に配置された位相マニピュレータ1804上で集束させる。前記位相マニピュレータは複数の異なる位相変化を前記変換された位相変化分析波面へ処理する。
Reference is now made to FIG. 18, which is a partially schematic and partially pictorial illustration illustrating a phase change analysis system using the functions and structures of FIGS. 1A and 1B. As can be seen from FIG. 18, a known
前記位相マニピュレータ1804は例えば空間光変調器あるいは一連の異なる透明で空間的に均質でない対象物であればよい。位相マニピュレータ1804は該マニピュレータへ集束された前記放射の実質的に一部がそこから反射されるような構造に構成できると認められる。あるいは、前記位相マニピュレータ1804は該マニピュレータへ集束された前記放射の実質的に一部がそこを通して伝搬されるような構造に構成できる。
The
CCD検出器等の検出器1808上へ波面1800を画像形成するように第二レンズ1806が配置される。前記第二レンズ1806は検出器1808がその焦点面中に収まるように配置されることが好ましい。符号1810で示した一組の強度マップを例とする検出器1808の出力は、前記複数の強度マップを用いて前記位相マニピュレータ1804によって処理される前記複数の異なる振幅変化を受けた変換波面数の異なる位相変化間の差を表示する出力を取得するデータ保存処理回路1812へ供給されることが好ましい。
A
本発明の好ましい一実施態様においては、横方向のずれが前記複数の異なる位相変化において現れる。これらのずれは、例えば位相マニピュレータの振動により、あるいは位相マニピュレータ中の不純物によって引き起こされる。その結果、対応する変化が前記複数の強度マップ1810においても現れてこれら横方向のずれの表示が得られることになる。
In a preferred embodiment of the invention, lateral shifts appear in the different phase changes. These deviations are caused, for example, by vibrations of the phase manipulator or by impurities in the phase manipulator. As a result, a corresponding change also appears in the plurality of
本発明の他の好ましい実施態様においては、データ保存処理回路1812によって前記複数の強度マップ1810が用いられ、前記波面1800の少なくとも位相及び振幅が既知でありかつ前記複数の異なる位相変化が未知である場合に、前記複数の強度マップを前記位相変化分析波面の位相及び振幅の及び位相マニピュレータ1804によって処理された前記複数の異なる位相変化の少なくとも1の数理的関数として表すことによって、前記位相マニピュレータ1804によって処理された前記複数の異なる位相変化間の差を表示する出力が取得される。この少なくとも1の数理的関数は続いて用いられ、前記複数の異なる位相変化間の少なくとも差を表示する出力が取得される。
In another preferred embodiment of the present invention, the plurality of
本発明のさらに他の好ましい実施態様においては、前記位相マニピュレータ1804はレンズ1802によってフーリエ変換された波面1800に対して複数の異なる空間位相変化処理を行う。前記複数の異なる空間変化処理により複数の異なる位相変化された変換波面が与えられ、これら変換波面は続いて検出器1808によって検出される。
In still another preferred embodiment of the present invention, the
本発明のさらに他の好ましい実施態様においては、位相マニピュレータ1804によって少なくとも3つの異なる空間位相変化処理が行われて少なくとも3つの異なる強度マップ1810が生成される。前記少なくとも3つの強度マップはデータ保存処理回路1812によって使用され、少なくとも前記複数の位相変化間の差を表示する出力が得られる。かかる場合、前記データ保存処理回路1814は、好ましくは分析対象波面(図13)が既知の位相変化分析波面であり、位相マニピュレータ1804によって処理された前記空間位相変化が未知の場合である図13を参照して前記した方法に類似した方法において、図1Aを参照して前記した機能Cを遂行する。
In yet another preferred embodiment of the present invention, at least three different spatial phase change processes are performed by the
さらに本発明の好ましい実施態様においては、波面1800は複数の異なる波長成分から成り、これによって位相マニピュレータ1804へ衝突する変換波面中に複数の波長成分を与えている。かかる場合、前記位相マニピュレータは、その厚さ、屈折率及び表面構造の少なくとも一つが空間的に変化する対象物であればよい。この位相マニピュレータの空間変化は前記波長成分のそれぞれについて異なる空間位相変化を起こし、続いて検出器1808によって検出されることになる複数の異なる位相変化された変換波面を与える。
Further, in a preferred embodiment of the present invention,
さらに本発明の他の実施態様においては、位相マニピュレータ1804がその上の各空間位置上へ集束された放射へ1の位相変化を与えることにより検出器1808の出力として1の強度マップ1810が生成される。かかる場合、前記データ保存処理回路1812は前記強度マップと前記既知の波面1800を用いて前記位相マニピュレータ1804によって処理された位相変化を表示する少なくとも出力を取得する。
In yet another embodiment of the present invention, the
前記方法体系によれば、前記位相マニピュレータによって処理される位相変化は、あり得るゼロ位相遅延を含めた複数の所定数値の一つから選択された数値をもつ位相遅延であってもよく、データ保存処理回路1812によって取得された位相変化の出力表示は前記位相遅延についての前記数値である。かかる場合、前記位相マニピュレータは、前記位相遅延の前記数値が保存情報を構成している場である該マニピュレータ上の様々に異なる位置のそれぞれにおいて前記位相遅延の異なる数値によって情報を保存する媒体であってもよい。前記位相遅延の異なる数値に符号化された前記保存情報はデータ保存処理回路1812によって検索される。かかる場合、波面1800もまた複数の異なる波長成分から成り、複数の強度マップを生成し、続いて前記様々な異なる位置において前記位相マニピュレータ上で符号化された情報の増加を生ずると認められる。
According to the method scheme, the phase change processed by the phase manipulator may be a phase delay having a value selected from one of a plurality of predetermined values including a possible zero phase delay, and data storage The output indication of the phase change obtained by the
次に図1A及び1Bの機能及び構成を用いた保存データ検索システムを説明する部分的に略図化しかつ部分的に絵で表した簡略説明図である図19を参照する。図19から分かるように、DVDあるいはコンパクトディスク等の光保存媒体は、拡大して符合1902により示したように、該媒体上の様々な異なる位置のそれぞれにおける該媒体の高さを選択することによって該媒体上に符号化された情報を保有するものである。前記媒体の各位置において、該媒体の高さは定められたいくつかの高さあるいはレベルの一つにされる。ある位置における該媒体の特定されたレベルによりその位置に保存された情報が限定される。
Reference is now made to FIG. 19, which is a partially schematic and partially pictorial illustration illustrating a stored data retrieval system using the functions and configurations of FIGS. 1A and 1B. As can be seen from FIG. 19, an optical storage medium such as a DVD or compact disc can be enlarged by selecting the height of the medium at each of various different positions on the medium, as indicated by
光あるいは音響エネルギー等の放射ビームがレーザあるいはLED等の放射源1904から任意的にビームエクスパンダを介して該媒体1900の表面上へ前記放射の少なくとも一部を反射するビームスプリッタ1906へ供給される。該媒体上のその表面上へ放射が衝突する一区域1908から反射された該放射は振幅及び位相を有してかつ前記区域中に保存された情報を含んだ保存データ検索波面である。前記区域1908に対して入射された前記放射の少なくとも一部は該区域1908から反射されビームスプリッタ1906を介して位相マニピュレータあるいは変化する位相関数を発生させる他の装置を備えた画像形成システム1910へと伝搬される。
A radiation beam, such as light or acoustic energy, is supplied from a
画像形成システム1910は図1Aを参照して前記した機能A及びBを遂行して前記保存データ検索波面に対応する複数の異なる位相変化された変換波面と前記複数の異なる位相変化された変換波面の複数の強度マップを取得する。 The image forming system 1910 performs the functions A and B described above with reference to FIG. 1A to obtain a plurality of different phase-changed converted wavefronts corresponding to the stored data retrieval wavefront and the plurality of different phase-changed converted wavefronts. Get multiple intensity maps.
好ましくは、画像形成システム1910は第一レンズ1508(図15)、位相マニピュレータ1510(図15)、第二レンズ1512(図15)及び検出器1514(図15)から構成される。画像形成システム1910の出力は、好ましくは図1Aを参照して前記した機能Cを遂行するデータ保存処理回路1912へ供給され、前記保存データ検索波面の位相及び振幅の少なくとも一方あるいは可能ならば双方を表示する出力が与えられる。この出力は好ましくはさらに処理されて媒体1900の区域1908中に符号化された前記情報を読み出してディスプレイ装置1914上へ表示する。
Preferably, the image forming system 1910 includes a first lens 1508 (FIG. 15), a phase manipulator 1510 (FIG. 15), a second lens 1512 (FIG. 15), and a detector 1514 (FIG. 15). The output of the image forming system 1910 is preferably supplied to a data
本発明の好ましい実施態様においては、放射源1904から供給された放射ビームは一定の中心波長を有する狭い波長帯域をもち、媒体1900から反射された放射の位相を前記放射の中心波長の逆一次関数である比をもって前記符号化された情報を含んだ該媒体1900中の構造変化と比例させる。
In a preferred embodiment of the present invention, the radiation beam supplied from
本発明の他の好ましい実施態様においては、放射源1904から供給された放射ビームは、それぞれλ1、・・・λnで示した異なる波長を中心とする少なくとも二つの狭い波長帯域をもっている。かかる場合、媒体1900中の区域1908から反射された放射は、それぞれ波長λ1、・・・λnを中心とする少なくとも二つの波長成分をもっている。
In another preferred embodiment of the present invention, the radiation beam supplied from
前記保存データ検索波面の位相の少なくとも二つの表示が取得され、それぞれの表示は前記反射された放射の異なる個々の波長成分に対応している。これらの少なくとも二つの表示は続いて併合されて媒体1900の区域1908の表面の写像を強調し、これにより一定位置における前記媒体の高さの数値が前記異なる波長λ1、・・・λnのうちの最大波長を越える場合に、2π曖昧性として知られる写像における曖昧性を回避することによって前記情報の検索を強調する。
At least two representations of the phase of the stored data retrieval wavefront are acquired, each representation corresponding to a different individual wavelength component of the reflected radiation. These at least two display emphasizes the mapping subsequently merged with the
かかる場合、区域1908中の各位置における可能な高さの範囲は、該高さの読み取りにおける曖昧性なしに前記異なる波長のうちの最大波長の数値を超えてもよい。かかる拡げられた動的範囲により、そうでない場合に可能な量より多い媒体1900上への情報保存が可能とされる。前記波長λ1、・・・λnの適切な選択は、異なる位置における区域1908中の前記媒体の高さの差がすべての波長を掛け算した積よりも小さい場合に、このような曖昧性を取り除くように導くものである。
In such a case, the range of possible heights at each location in
本発明のさらに他の好ましい実施態様においては、画像形成システム1910中へ組み込まれた位相マニピュレータは媒体1900から反射されかつ同様に画像形成システム中へ組み込まれたレンズによってフーリエ変換された放射波面に対して複数の異なる空間位相変化を処理している。前記複数の異なる空間位相変化の処理により、複数の異なる位相変化された変換波面が与えられ、これら変換波面は続いて画像形成システム1910中へ組み込まれた検出器によって検出される。 In yet another preferred embodiment of the present invention, the phase manipulator incorporated into the imaging system 1910 is directed against a radiation wavefront reflected from the medium 1900 and similarly Fourier transformed by a lens incorporated into the imaging system. Multiple different spatial phase changes. The processing of the plurality of different spatial phase changes provides a plurality of different phase-changed converted wavefronts that are subsequently detected by a detector incorporated into the imaging system 1910.
本発明のさらに他の好ましい実施態様においては、画像形成システム中へ組み込まれた位相マニピュレータによって少なくとも3つの空間位相変化処理が行われて画像形成システムから少なくとも3つの異なる強度マップに関する出力が生成される。前記少なくとも3つの強度マップはデータ保存処理回路1912によって用いられて前記保存データ検索波面の少なくとも位相を表示する出力が取得される。かかる場合、前記データ保存処理回路1912は、分析対象波面(図13)が保存データ検索波面である場合に、好ましくは図13を参照して前記し方法において図1Aを参照して前記した機能Cを遂行する。
In yet another preferred embodiment of the present invention, at least three spatial phase change processes are performed by a phase manipulator incorporated into the imaging system to generate output for at least three different intensity maps from the imaging system. . The at least three intensity maps are used by a data
さらに本発明の実施態様においては、放射源1904から供給された放射ビームは複数の異なる波長成分から成り、前記保存データ検索波面中及び続いて画像形成システム1910中へ組み込まれた位相マニピュレータへ衝突する変換波面中に複数の波長成分を与える。この場合、前記位相マニピュレータは、その厚さ、屈折率、及び表面構造の少なくとも一つが空間的に変化する対象物であればよい。前記位相マニピュレータの空間変化は前記波長成分のそれぞれについて異なる空間位相変化を生じて画像形成システム1910中へ組み込まれた検出器によってその後に検出される複数の異なる位相変化された変換波面を与える。
Further, in an embodiment of the present invention, the radiation beam supplied from
本発明の他の実施態様においては、それぞれ一定の位置における媒体の高さをその位置から反射されかつ画像形成システム1910を通って通過する光から生じた強度マップの強度値が所定範囲内の数値に収まるように選択することによって情報が媒体上で符号化される。この範囲は前記位置において保存された前記情報の成分に対応するものである。前記複数の強度マップを用いることにより、各位置について複数の強度値が実現され、各強度値は特定範囲内の数値に収まる。前記生じた複数の範囲の強度値は前記媒体1900上の各位置に関する複数の成分から成る情報を与える。 In another embodiment of the present invention, the intensity value of the intensity map resulting from the light reflected from the position and passing through the imaging system 1910, each at a certain height, is within a predetermined range. The information is encoded on the medium by selecting to fit. This range corresponds to the component of the information stored at the position. By using the plurality of intensity maps, a plurality of intensity values are realized for each position, and each intensity value falls within a numerical value within a specific range. The resulting range of intensity values provides information comprising a plurality of components for each location on the medium 1900.
かかる場合、画像形成システム1910の出力からの前記媒体上の区域1908に保存された情報の検索は、各位置において生じた強度値のそれぞれをそれらの対応する範囲へ及び次いでその位置に保存された情報へ写像する等直接的な方法でデータ保存処理回路1912によって行われる。
In such a case, the retrieval of information stored in the
前記の方法体系にも、少なくとも時変性位相変化関数を画像形成システムへ衝突する変換されたデータ検索波面へ処理する画像形成システム中へ組み込まれた位相マニピュレータを使用することが含まれている。この時変性位相変化関数は前記複数の強度マップを与えるものである。 The methodologies also include using a phase manipulator incorporated into the imaging system that processes at least the time-varying phase change function into a transformed data retrieval wavefront that impacts the imaging system. The time-varying phase change function provides the plurality of intensity maps.
前記に代えて、あるいは前記に加えて、放射源1904から供給された放射ビームは複数の異なる波長成分から成り、これにより前記保存データ検索波面中に複数の波長成分を与えている。前記複数の異なる位相変化された変換波面は、少なくとも1の位相変化を前記保存データ検索波面の複数の異なる波長成分へ処理することによって取得される。前記位相変化された変換波面データ検索波面は、単一の検出器で検出するかあるいは二者択一的に分散素子等その他によってそれぞれが別の検出器で検出される別個の複数の異なる波長成分へと分離することができる。
Alternatively or additionally, the radiation beam supplied from
本発明のさらに他の実施態様においては、媒体1900は該媒体上の様々な異なる位置のそれぞれにおける光源1904から供給された放射に対して異なる反射率係数を有していてもよい。前記媒体上の各位置において前記放射の反射率はそれぞれ異なっていてもよい。前記反射率はいくつかある一定値のうちの一つであり、特定の数値はその位置に保存された情報の少なくとも一部を限定するものである。
In still other embodiments of the present invention, the medium 1900 may have different reflectivity coefficients for the radiation supplied from the
かかる場合、媒体1900上で符号化された情報は該媒体上の様々な異なる位置のそれぞれにおける該媒体の高さを選択することにより、及び該媒体上の様々な異なる位置のそれぞれにおける該媒体の屈折率を選択することによって符号化することができる。かかる方法によれば、そうではない場合に保存できる情報量に比べてより多くの情報を該媒体上の各位置において保存することができる。さらに、かかる場合、前記保存データ検索波面の振幅及び位相の表示を用いて前記符号化された情報を取得する工程には、前記位相についての表示を用いて前記媒体の高さを選択することによって符号化された情報を取得する工程と前記振幅についての表示を用いて前記反射性を選択することによって符号化された前記情報を取得する工程が含まれている。 In such a case, the information encoded on the medium 1900 can be obtained by selecting the height of the medium at each of a variety of different locations on the medium and of the medium at each of a variety of different locations on the medium. Encoding can be done by selecting the refractive index. According to such a method, more information can be stored at each position on the medium than the amount of information that can be stored otherwise. Further, in such a case, in the step of obtaining the encoded information using the display of the amplitude and phase of the stored data search wavefront, by selecting the height of the medium using the display about the phase Obtaining the encoded information and obtaining the encoded information by selecting the reflectivity using an indication of the amplitude.
本発明のさらに他の実施態様においては、前記情報は前記媒体中の数層において該媒体上へ符号化される。この情報は該媒体の各層上の様々な異なる位置のそれぞれにおける該媒体の高さを選択することによって符号化される。媒体1900中の他層の上端へ置かれたこれらの層のそれぞれは一部反射性かつ一部伝搬性である。媒体1900上へ衝突する放射源1904からの放射ビームはその上端、媒体の第一層から一部反射され、及びその層の下にある層へ一部伝搬される。前記第二層によって伝搬されたエネルギーは一部反射され、またすべての層を通って伝搬された放射が最も下層から一部反射されるまでその下方にある層等へ一部伝搬される。かかる場合、放射源1904には層上に保存された情報を検索するため媒体1900の各層上へ放射を集束させる集束システムが備えられていることが好ましい。上記に代え、あるいはそれに加えて、画像形成システムには異なる層同士を区別するための共焦点顕微鏡装置が備えられてもよい。
In yet another embodiment of the invention, the information is encoded onto the medium in several layers in the medium. This information is encoded by selecting the height of the media at each of various different locations on each layer of the media. Each of these layers placed on top of other layers in the medium 1900 is partially reflective and partially propagated. The radiation beam from the
媒体1900の区域1908は比較的面積が小さく、その区域上へ情報が符号化される単一の場から成り、あるいは近隣の場も含んでいてもよい。かかる場合、画像形成システム1910中に組み込まれた検出器は単一あるいは数個の検出画素のみ限定できる。さらに、回路1912によって与えられる前記保存データ検索波面の位相及び振幅の少なくとも一方あるいはできれば双方を表示する出力には、その位置あるいは区域1908に含まれる位置における前記媒体の高さ及び反射率の少なくとも一方あるいはできれば双方が含まれている。
本発明のさらに他の実施態様においては、前記保存データ検索波面は媒体1900上の区域1908の少なくとも1の一次元区域に対応する少なくとも1の一次元成分を含んでいる。かかる場合、前記画像形成システム1910は図10Bを参照して前記した画像形成システムに類似していることが好ましい。前記システムは円柱レンズ1086(図10B)等の第一レンズを備えている。
In yet another embodiment of the present invention, the stored data retrieval wavefront includes at least one one-dimensional component corresponding to at least one one-dimensional area of the
前記第一レンズは、データ検査波面の伝搬方向に対して直交して延びる軸に沿って行われた一次元フーリエ変換を生成して伝搬方向に対して直交する次元において変換波面の少なくとも1の一次元成分を与えることが好ましい。レンズ1086等の前記第一レンズは、前記保存データ検索波面を好ましくはレンズ1086の焦点面に位置する単軸転置可能な位相マニピュレータ1087(図10B)等の位相マニピュレータ上へ集束させる。前記位相マニピュレータ1087は複数の異なる位相変化を変換波面の少なくとも1の一次元成分のそれぞれに対して処理して前記複数の位相変化された変換波面の少なくとも1の一次元成分を取得する。
The first lens generates a one-dimensional Fourier transform performed along an axis extending orthogonal to the propagation direction of the data inspection wavefront, and at least one primary of the converted wavefront in a dimension orthogonal to the propagation direction. It is preferred to provide the original component. The first lens, such as
さらに前記画像形成システムには前記保存データ検索波面の前記少なくとも1の一次元成分をCCD検出器等の検出器上へ画像形成するように配置された円柱レンズ1088(図10B)等の第二レンズが含まれている。さらに、回路1912は前記複数の強度マップを用いて前記データ検索波面の前記少なくとも1の一次元成分の振幅及び位相の少なくとも一方あるいはできれば双方を表示する出力を取得する。
The image forming system further includes a second lens such as a cylindrical lens 1088 (FIG. 10B) arranged to image the at least one one-dimensional component of the stored data retrieval wavefront onto a detector such as a CCD detector. It is included. Further, the
さらに、前記方法体系によれば、図10Bを参照して前記したように、前記位相マニピュレータ1087は、典型的にはそれぞれが波面の伝搬方向に直交して延びかつレンズ1086によって生じた変換の軸に直交する位相マニピュレータ軸に沿った対象物の一定位置における少なくとも1の一次元成分の一つへ位相遅延を処理するために配置された数個の異なる位相遅延領域を含んだ空間的に均質でない透明な対象物等の多重局部位相遅延素子を備えていることが好ましい。
Furthermore, according to the method scheme, as described above with reference to FIG. 10B, the
かかる場合、前記画像形成システム1910と前記位相マニピュレータ軸に沿った前記媒体1900との間には相対移動が付与される。この相対移動は、好ましくは各波面成分が前記位相マニピュレータの各位相遅延領域を通って通過するように、媒体1900上の区域1908の異なる部分に対応して異なる位相遅延領域を異なる波面成分と連続してマッチさせる。
In such a case, relative movement is imparted between the image forming system 1910 and the medium 1900 along the phase manipulator axis. This relative movement preferably continues with different wavefront components corresponding to different portions of the
前記画像形成システム1910と前記少なくとも1の一次元波面成分間の相対移動は、該画像形成システムが移動していない間に媒体の軸を中心として該媒体を回転させることによって得られると認められる。 It will be appreciated that the relative movement between the image forming system 1910 and the at least one one-dimensional wavefront component is obtained by rotating the medium about the axis of the medium while the image forming system is not moving.
波面の前記少なくとも1の一次元成分が別々に処理されることは特に本実施態様における特徴である。従って、区域1908の一次元部分に対応する前記少なくとも1の一次元波面成分は、画像形成システム1910の第一円柱レンズの離れた部分によって集束され、第二円柱レンズの対応する離れた部分によって画像形成され、そして前記位相マニピュレータの明瞭な領域を通って通過する。画像形成システム1910中に組み込まれた検出器における区域1908の前記一次元部分のそれぞれの画像は従って別々かつ明瞭な画像である。これらの画像は別個の検出器あるいはモノシリック検出器上に表示できると認められる。
It is particularly a feature in this embodiment that the at least one one-dimensional component of the wavefront is processed separately. Accordingly, the at least one one-dimensional wavefront component corresponding to a one-dimensional portion of the
本発明の実施態様においては、前記保存データ検索波面へ処理された変換には付加的フーリエ変換が含まれる。この付加的フーリエ変換は画像形成システム1910の第一円柱レンズあるいは付加レンズによって行われ、前記波面の異なる一次元成分間のクロストークを最小化するように作用する。かかる場合、前記第二円柱レンズに近接する付加レンズによって与えられる等の付加的変換が前記位相変化された変換波面へ処理されることが好ましい。またかかる場合、前記位相変化された変換波面にはさらに変換処理が行われることが好ましい。このさらなる変換処理は画像形成システム1910の第二円柱レンズあるいは付加レンズによって行うことができる。 In an embodiment of the invention, the transform processed into the stored data retrieval wavefront includes an additional Fourier transform. This additional Fourier transform is performed by the first cylindrical lens or additional lens of the image forming system 1910 and acts to minimize crosstalk between different one-dimensional components of the wavefront. In such a case, it is preferable that an additional conversion, such as that provided by an additional lens proximate to the second cylindrical lens, be processed into the phase-changed converted wavefront. In such a case, it is preferable that a conversion process is further performed on the phase-converted converted wavefront. This further conversion process can be performed by the second cylindrical lens or additional lens of the image forming system 1910.
次に図1A及び1Bの機能及び構造を用いた三次元画像形成システムを説明する部分的に略図化しかつ部分的に絵で表した簡略説明図である図20を参照する。図20から分かるように、光あるいは音響エネルギー等の放射ビームが放射源2000から任意的にビームエクスパンダを介して画像形成対象の三次元対象物2006上へ前記放射の少なくとも一部を反射するビームスプリッタ2004上へ供給される。前記対象物2006から反射された放射は振幅及び位相を有しかつ前記対象物2006に関する情報を含んだ三次元画像形成波面である。対象物2006の表面上へ入射された前記放射の少なくとも一部は該対象物2006から反射され、ビームスプリッタ2004を介して伝搬され、そして集束レンズ2008を介して好ましくは放射源2000の画像形成面に配置された位相マニピュレータ2010上へ集束される。
Reference is now made to FIG. 20, which is a partially schematic and partially illustrated schematic illustration illustrating a three-dimensional image forming system using the functions and structures of FIGS. 1A and 1B. As can be seen from FIG. 20, a beam of radiation, such as light or acoustic energy, that reflects at least a portion of the radiation from a
前記位相マニピュレータ2010は例えば空間光変調器あるいは一連の異なる透明な空間的に均質でない対象物であればよい。位相マニピュレータは、マニピュレータ上へ集束された放射の実質的に一部が該マニピュレータから反射されるような構造に構成できると認められる。あるいは、前記位相マニピュレータ2010はマニピュレータ上へ集束された放射の実質的に一部が該マニピュレータを通して伝搬されるような構造に構成できると認められる。
The
CCD検出器等の検出器2014上へ対象物2006を画像形成するように第二レンズ2012が配置される。前記第二レンズ2012は前記検出器2014がその焦点面中に収まるように配置される。符号2016で示した一組の強度マップをその例とする検出器2014の出力は好ましくは図1Aを参照して前記した機能Cを遂行するデータ保存処理回路2016へ供給されて前記三次元画像形成波面の位相及び振幅の少なくとも一方あるいはできれば双方を表示する出力を与える。この出力は好ましくはさらに処理されて前記対象物の三次元形状等の前記対象物2006に関する情報が取得される。
A
本発明の好ましい実施態様においては、放射源2000から供給された放射ビームは一定の中心波長を有する狭い波長帯域をもち、対象物2006から反射された放射の位相を対象物表面2006中の構造変化と前記放射の中心波長の逆一次関数である比に基づいて比例させている。
In a preferred embodiment of the present invention, the radiation beam supplied from the
本発明の他の好ましい実施態様においては、放射源2000から供給された放射ビームは、それぞれλ1、・・・λnで示した異なる波長を中心とする少なくとも二つの狭い波長帯域を有している。かかる場合、前記対象物2006から反射された放射はそれぞれ波長λ1、・・・λnを中心とした少なくとも二つの波長成分をもち、前記三次元画像形成波面の位相についての少なくとも二つの表示が取得される。かかる表示のそれぞれは前記変換波面の異なる波長成分に対応している。これらの少なくとも二つの表示は続いて併合され、前記三次元画像形成における2π曖昧性を回避することによって前記対象物2006の強調された写像が可能とされている。
In another preferred embodiment of the present invention, the radiation beam supplied from
本発明のさらに他の好ましい実施態様においては、前記位相マニピュレータ2010は表面2006から反射されかつレンズ2008によってフーリエ変換された放射波面へ複数の空間位相変化処理を行う。前記複数の異なる空間位相変化処理により複数の異なる位相変化された変換波面が与えられ、これら変換波面は続いて検出器2014によって検出可能となる。
In still another preferred embodiment of the present invention, the
本発明のさらに他の好ましい実施態様においては、位相マニピュレータ2010によって少なくとも3つの異なる空間位相変化処理が行われて少なくとも3つの異なる強度マップ2015が生成される。前記少なくとも3つの強度マップは前記データ保存処理回路2016によって用いられて前記三次元画像形成波面の少なくとも位相を表示する出力が取得される。かかる場合、前記データ保存処理回路2016は、分析対象波面(図13)が前記三次元画像形成波面である場合に図13を参照して前記した方法によって図1Aを参照して前記した機能Cを遂行する。
In yet another preferred embodiment of the present invention, at least three different spatial phase change processes are performed by the
さらに本発明の好ましい実施態様においては、放射源2000から供給される放射ビームを複数の異なる波長成分で構成することによって、前記三次元画像形成波面中及び位相マニピュレータ2010に対して衝突する変換波面中に複数の波長成分が与えられる。この場合、前記位相マニピュレータ2010は、その厚さ、屈折率及び表面構造の少なくとも一つが空間的に変化する対象物であればよい。前記位相マニピュレータのこの空間変化は前記波長成分のそれぞれについて異なる空間位相変化を起こし、これによりその後に検出器2014によって検出される複数の異なる位相変化された変換波面を与える。
Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the radiation beam supplied from the
次に本発明の他の好ましい実施態様に従って作用する波面分析機能を説明する部分的に略図化しかつ部分的に絵で表した簡略説明図である図21Aを参照する。図21Aに示した機能は以下の下位機能を含むものとして要約することができる。
A. 振幅及び位相を有する分析対象波面に対応する複数の異なる振幅変化された変換波面を取得する機能、
B. 前記複数の振幅変化された変換波面の前記複数の強度マップを取得する機能、及び
C. 前記複数の強度マップを用いて分析対象波面の位相及び振幅の少なくとも一方あるいはできれば双方を表示する出力を取得する機能。
Reference is now made to FIG. 21A, which is a partially schematic and partially pictorial illustration illustrating a wavefront analysis function that operates in accordance with another preferred embodiment of the present invention. The functions shown in FIG. 21A can be summarized as including the following sub-functions.
A. A function of obtaining a plurality of different amplitude-converted converted wavefronts corresponding to the wavefront to be analyzed having amplitude and phase;
B. C. a function of obtaining the plurality of intensity maps of the plurality of amplitude-changed converted wavefronts; A function of acquiring an output for displaying at least one of the phase and amplitude of the wavefront to be analyzed or preferably both using the plurality of intensity maps.
図21Aに示すように、前記Aで示した第一の下位機能は以下の機能によって実現される。
複数の光の点源で示すことができる波面は全体を通して符号2100で示している。波面2100は、実線で示したような及び全体を通して符号2102を付した典型的には空間的に均質でない位相特性をもっている。波面2100はまた点線で示したような及び全体を通して符号2103を付した典型的には均質でない振幅特性をもっている。かかる波面は、例えばDVDあるいはコンパクトディスク2104等の光ディスクを読み出すことによって適当な対象物から光を受けとる従来方法で取得される。
As shown in FIG. 21A, the first subordinate function indicated by A is realized by the following functions.
A wavefront that can be represented by a plurality of point sources of light is designated 2100 throughout. The
本発明の主要な目的は符合2102で示したような容易には測定できない位相特性を測定することである。本発明の他の目的は符号2103で示されたもの等の振幅特性を強調された方法で測定することである。本発明のさらに他の目的は前記位相特性2102と前記振幅特性2103双方を測定することである。かかる測定を遂行する種々の技術は存在するが、本発明はとりわけノイズに対する相対的無反応性から現在まで既知の技術に優る方法体系であると認められる。
The main object of the present invention is to measure a phase characteristic which cannot be easily measured as indicated by
符号2106で表した変換が分析対象波面2100へ処理されることによって変換波面が取得される。好ましい変換方法はフーリエ変換である。前記により生じた変換波面は符号2108で表されている。
The conversion wavefront is obtained by processing the conversion represented by reference numeral 2106 to the
光減衰成分2110、2112及び2114で示した複数の異なる振幅変化、このましは空間振幅変化が変換波面2108へ処理されることにより、符号2120、2122及び2124で示した複数の異なる振幅変化された変換波面が取得される。前記複数の異なる振幅変化された変換波面の個々間の前記説明した差は、前記変換波面の一部が残りの部分とは異なって減衰されるためであると認められる。
A plurality of different amplitude changes indicated by
図21Aに示すように、Bで示した第二下位機能は好ましくはフーリエ変換を前記複数の異なる振幅変化された変換波面へ処理することによって実現される。あるいは、この第二下位機能はフーリエ変換を用いずに、広がった空間上へ前記異なる振幅変化された変換波面を伝搬する等によって実現できる。最後に、機能Bには複数の異なる振幅変化された変換波面の強度特性の検出が必要とされる。かかる検出の出力は前記強度マップであり、その例は図中符号2130、2132及び2134で示している。
As shown in FIG. 21A, the second sub-function indicated by B is preferably implemented by processing a Fourier transform into the plurality of different amplitude-changed transformed wavefronts. Alternatively, this second subordinate function can be realized by propagating the converted wavefront with different amplitudes on an expanded space without using Fourier transform. Finally, function B requires detection of the intensity characteristics of the converted wavefronts with different amplitudes. The output of such detection is the intensity map, examples of which are indicated by
図21Aに示したように、Cで示した第三下位機能は下記の機能、すなわち、
コンピュータ2136を用いる等により、マップ2130、2132及び2134等の複数の強度マップを分析対象波面の及び複数の異なる振幅変化の位相及び振幅の少なくとも1の数理的関数として表す機能(ここで、前記位相及び振幅の少なくとも一方あるいはできれば双方は未知であり、典型例として変換波面2108へ処理された光減衰成分2110、2112及び2114で示される前記複数の異なる振幅変化は既知である)、及び
コンピュータ2136による等により、前記少なくとも1の数理的関数を用いて、ここでは符号2138で示した位相関数と符号2139で示した振幅関数によって表され、それぞれ前記波面2100の位相特性2102及び振幅特性2103を表す分析対象波面の位相及び振幅の少なくとも一方あるいはできれば双方についての表示を取得する機能によって実現される。この例においては、波面2100はコンパクトディスクあるいはDVD中に含まれた前記情報を表すことか可能である。
As shown in FIG. 21A, the third subordinate function indicated by C is the following function:
A function of representing a plurality of intensity maps, such as
本発明の一実施態様によれば、前記複数の強度マップは少なくとも4つの強度マップから構成されている。かかる場合、前記複数の強度マップを用いて分析対象波面の少なくとも位相を表示する出力を取得する機能には、それぞれが複数の強度マップのうちの少なくとも3つの強度マップから成る複数の強度マップの組合せを用いて前記分析対象波面の少なくとも位相についての複数の表示を与える機能が含まれている。 According to an embodiment of the present invention, the plurality of intensity maps are composed of at least four intensity maps. In such a case, the function of obtaining an output for displaying at least the phase of the wavefront to be analyzed using the plurality of intensity maps includes a combination of a plurality of intensity maps each consisting of at least three intensity maps of the plurality of intensity maps. Is used to provide a plurality of displays for at least the phase of the wavefront to be analyzed.
前記方法体系には前記分析対象波面の少なくとも位相についての前記複数の表示を用いて該分析対象波面の少なくとも位相についての強調表示を与える機能が含まれていることが好ましい。 It is preferable that the method system includes a function of giving an emphasis display on at least the phase of the wavefront to be analyzed using the plurality of indications on at least the phase of the wavefront to be analyzed.
また本発明の一実施態様によれば、前記複数の強度マップは少なくとも4つの強度マップから構成されている。かかる場合、前記複数の強度マップを用いて分析対象波面の少なくとも振幅を表示する出力を取得する機能には、それぞれが前記複数の強度マップのうちの少なくとも3つの強度マップである複数の強度マップの組合せを用いて前記分析対象波面の少なくとも振幅についての複数の表示を与える機能が含まれている。 According to an embodiment of the present invention, the plurality of intensity maps are composed of at least four intensity maps. In such a case, the function of obtaining an output for displaying at least the amplitude of the wavefront to be analyzed using the plurality of intensity maps includes a plurality of intensity maps, each of which is at least three intensity maps of the plurality of intensity maps. A function of giving a plurality of displays about at least the amplitude of the wavefront to be analyzed using a combination is included.
前記方法体系にはまた前記分析対象波面の少なくとも振幅についての複数の表示を用いて該分析対象波面の少なくとも振幅の強調表示を与える機能が含まれている。 The method system also includes a function of giving a highlighted display of at least the amplitude of the wavefront to be analyzed using a plurality of displays about at least the amplitude of the wavefront to be analyzed.
この方法においては、前記波面の位相及び振幅の双方についての強調表示が得られると認められる。 It will be appreciated that in this method, highlighting is obtained for both the phase and amplitude of the wavefront.
本発明の好ましい実施態様においては、前記振幅及び位相についての前記複数の表示のうち少なくともいくつかは分析対象波面の振幅及び位相についての少なくとも第二階級表示である。 In a preferred embodiment of the present invention, at least some of the plurality of displays for the amplitude and phase are at least a second class display for the amplitude and phase of the wavefront to be analyzed.
本発明の好ましい一実施態様においては、前記複数の強度マップが用いられて前記振幅及び位相を表示する分析出力が与えられる。 In a preferred embodiment of the invention, the plurality of intensity maps are used to provide an analytical output that displays the amplitude and phase.
前記振幅変化された変換波面は共通の光路に沿った分析対象波面の干渉によって取得されることが好ましい。 It is preferable that the converted wavefront whose amplitude is changed is acquired by interference of a wavefront to be analyzed along a common optical path.
本発明の他の好ましい実施態様においては、従来の「位相コントラスト」法の特徴であったハローやシェージングオフ歪みが実質的に無くなった分析対象波面の位相を表示する出力が取得される。 In another preferred embodiment of the present invention, an output is obtained that displays the phase of the wavefront to be analyzed in which the halos and shading-off distortions that are characteristic of the conventional “phase contrast” method are substantially eliminated.
本発明のさらに他の好ましい実施態様においては、前記複数の強度マップを第一の複数の強度マップよりも少ない第二の複数の併合強度マップへ併合し、前記第二の複数の併合強度マップのそれぞれから分析対象波面の位相を表示する出力を取得し、及び前記出力を併合して前記分析対象波面の位相についての強調表示を与えることによって、前記複数の強度マップを用いて分析対象波面の位相を表示する出力を取得することができる。 In still another preferred embodiment of the present invention, the plurality of intensity maps are merged into a second plurality of merged intensity maps that are less than the first plurality of intensity maps, and the second plurality of merged intensity maps Obtaining an output indicating the phase of the wavefront to be analyzed from each, and combining the outputs to give an emphasis on the phase of the wavefront to be analyzed, thereby using the plurality of intensity maps to determine the phase of the wavefront to be analyzed Output can be obtained.
本発明のさらに他の好ましい一実施態様においては、前記複数の強度マップを第一の複数の強度マップよりも少ない第二の複数の併合強度マップへ併合し、前記第二の複数の併合強度マップのそれぞれから少なくとも分析対象波面の振幅を表示する出力を取得し、及び前記出力を併合して前記分析対象波面の振幅についての強調表示を与えることによって、前記複数の強度マップを用いて分析対象波面の振幅を表示する出力を取得することができる。 In yet another preferred embodiment of the present invention, the plurality of intensity maps are merged into a second plurality of merged intensity maps that are less than the first plurality of intensity maps, and the second plurality of merged intensity maps. To obtain an output indicating at least the amplitude of the wavefront to be analyzed from each of them, and by combining the outputs to give an emphasis on the amplitude of the wavefront to be analyzed, the wavefront to be analyzed using the plurality of intensity maps An output indicating the amplitude of the signal can be obtained.
さらに本発明の好ましい実施態様においては、分析対象波面に対応する複数の異なる振幅変化された変換波面を取得するため、前記複数の振幅変化された変換波面の複数の強度マップを取得するため、及び前記複数の強度マップを用いて前記分析対象波面の位相についての少なくとも第二階級表示の出力を取得するため前記方法体系を用いることができる。 Further, in a preferred embodiment of the present invention, to obtain a plurality of different amplitude-changed converted wavefronts corresponding to the wavefront to be analyzed, to obtain a plurality of intensity maps of the plurality of amplitude-changed converted wavefronts, and The method system can be used to obtain an output of at least a second class display for the phase of the wavefront to be analyzed using the plurality of intensity maps.
前記に加えあるいは前記に代えて本発明の好ましい実施態様においては、分析対象波面に対応する複数の異なる振幅変化された変換波面を取得するため、前記複数の振幅変化された変換波面の複数の強度マップを取得するため、及び前記複数の強度マップを用いて前記分析対象波面の振幅についての少なくとも第二階級表示の出力を取得するため前記方法体系を用いることができる。 In addition to or in place of the above, in a preferred embodiment of the present invention, in order to obtain a plurality of different converted wavefronts with different amplitudes corresponding to the wavefront to be analyzed, a plurality of intensities of the plurality of converted wavefronts with changed amplitudes The method scheme can be used to obtain a map and to obtain at least a second class display output for the amplitude of the wavefront to be analyzed using the plurality of intensity maps.
本発明のさらに他の好ましい実施態様においては、前記複数の異なる振幅変化された変換波面を取得する機能は、分析対象波面を変換処理して変換波面を得る機能と、ついで前記変換波面へ複数の異なる位相及び振幅変化(すなわちこれら変化のそれぞれは位相変化、振幅変化あるいは位相変化及び振幅変化の併合のいずれか)を処理して複数の異なる位相及び振幅変化された変換波面を取得する機能から成るものである。 In still another preferred embodiment of the present invention, the function of acquiring the plurality of converted wavefronts having different amplitudes is a function of converting the wavefront to be analyzed to obtain a converted wavefront, and then a plurality of the converted wavefronts to the converted wavefront. Consists of the ability to process different phase and amplitude changes (ie, each of these changes is either a phase change, an amplitude change or a combination of a phase change and an amplitude change) to obtain a plurality of different phase and amplitude changed converted wavefronts Is.
本発明のさらに他の好ましい実施態様においては、分析対象波面は少なくとも2つの波長成分から構成されている。かかる場合、複数の強度マップを取得する機能には、前記振幅変化された変換波面の少なくとも2つの波長成分を取得するために、及びそれぞれの組が前記振幅変化された変換波面の前記少なくとも2つの波長成分の個別成分に対応する少なくとも2組の強度マップを取得するために、前記少なくとも2つの波長成分に従って前記振幅変化された変換波面を分離する機能が含まれている。 In still another preferred embodiment of the present invention, the wavefront to be analyzed is composed of at least two wavelength components. In such a case, the function of obtaining a plurality of intensity maps includes obtaining at least two wavelength components of the amplitude-changed converted wavefront, and each set of the at least two of the converted wavefronts having the amplitude changed. In order to obtain at least two sets of intensity maps corresponding to the individual components of the wavelength component, a function of separating the converted wavefront whose amplitude has been changed according to the at least two wavelength components is included.
続いて、前記複数の強度マップが用いられ、前記少なくとも2組の強度マップのそれぞれから前記分析対象波面の位相を表示する出力を取得し及び該分析対象波面の位相についての強調表示与える出力を併合することによって前記分析対象波面の振幅及び位相を表示する出力が与えられる。前記強調表示においては、一旦位相の数値が2πを超えると従来単一波長の波面を検出する際に生じていた2π曖昧性はなくなる。 Subsequently, the plurality of intensity maps are used, an output for displaying the phase of the wavefront to be analyzed is obtained from each of the at least two sets of intensity maps, and an output for giving an emphasis on the phase of the wavefront to be analyzed is merged By doing so, an output indicating the amplitude and phase of the wavefront to be analyzed is given. In the emphasis display, once the phase value exceeds 2π, the 2π ambiguity that has conventionally occurred when detecting a wavefront of a single wavelength is eliminated.
前記分析対象波面は音響放射波面であってもよい。 The wavefront to be analyzed may be an acoustic radiation wavefront.
前記分析対象波面は可視光、赤外線、紫外線、X線等のいずれか適する電磁波放射であってもよい。 The wavefront to be analyzed may be any suitable electromagnetic wave radiation such as visible light, infrared light, ultraviolet light, X-rays and the like.
さらに、波面2100は比較的少数の点源で示すことができ、また比較的小さな空間領域に限定することができると認識される。かかる場合、前記複数の異なる振幅変化された変換波面の強度特性の検出は単一の検出画素あるいは数個の検出画素から成る検出器によって行うことができる。さらに、前記分析対象波面の位相及び振幅の少なくとも一方あるいはできれば双方を表示する出力はコンピュータ2136を用いた直接的な方法で与えられる。
Furthermore, it will be appreciated that the
本発明の実施態様によれば、前記複数の異なる振幅変化2110、2112及び2114、好ましくは空間振幅変化は、時変性空間振幅変化を前記変換波面2108の一部へ処理することによって遂行できる。
According to an embodiment of the present invention, the plurality of
本発明の好ましい実施態様によれば、前記複数の異なる振幅変化2110、2112及び2114は空間的に均質な時変性空間振幅変化を前記変換波面2108の一部へ処理することによって遂行できる。
According to a preferred embodiment of the present invention, the plurality of
本発明の実施態様によれば、波面2100及び変換波面2108のそれぞれは複数の異なる波長成分から構成される。かかる場合、前記複数の異なる空間振幅変化は前記変換波面の複数の異なる波長成分のそれぞれに対して振幅変化処理することによって遂行される。前記振幅変化は空間的に異なるものでもよく、あるいは前記振幅は各異なる波長成分について異なった減衰が行われてもよい。
According to an embodiment of the present invention, each of the
本発明の他の実施態様によれば、前記波面2100及び変換波面2108のそれぞれは複数の異なる分極成分から構成される。かかる場合、前記複数の異なる空間振幅変化は前記変換波面の複数の異なる分極成分のそれぞれに対して振幅変化処理することによって遂行される。前記振幅変化は空間的に異なるものでもよく、あるいは前記振幅は各異なる分極成分について異なった減衰が行われてもよい。
According to another embodiment of the present invention, each of the
本発明の他の実施態様によれば、波面2100へ処理された前記変換2106はフーリエ変換であり、前記複数の異なる空間振幅変化は少なくとも3つの異なる振幅変化から構成されて前記変換波面2108の一部へ空間的に均質な時変性空間振幅減衰を処理することによって遂行され、及び前記複数の強度マップ2130、2132及び2134は少なくとも3つの強度マップから構成される。かかる場合、前記複数の強度マップを用いて前記分析対象波面の振幅及び位相を表示する出力を取得する機能には、
分析対象波面2100を該分析対象波面の振幅及び位相と同一の振幅及び位相を有する第一複素関数として表す機能と、
前記強度マップを前記第一関数の及び前記空間的に均質な時変性空間振幅変化を決定する空間関数の関数として表す機能と、
絶対値及び位相を有する第二複素関数を前記第一複素関数の及び前記空間的に均質な時変性空間振幅減衰を決定する空間関数のフーリエ変換のコンボリューションとして限定する機能と、
前記複数の強度マップを、
前記分析対象波面の振幅、
前記第二複素関数の前記絶対値、
前記分析対象波面の位相と前記第二複素関数の位相間の差と、及び
前記少なくとも3つの強度マップのひとつがそれぞれ対応する前記少なくとも3つの異なる振幅変化の一つによってひき起こされる既知の振幅減衰
の第三関数として表す機能と、
前記第三関数を解いて前記分析対象波面の振幅、第二複素関数の絶対値、及び分析対象波面の位相と第二複素関数の位相間の差を取得する機能と、
前記第二複素関数を解いて第二複素関数の位相を取得する機能と、及び
前記分析対象波面の位相と第二複素関数の位相間の差へ前記第二複素関数の位相を加えることによって分析対象波面の位相を取得する機能
が含まれている。
According to another embodiment of the present invention, the transform 2106 processed to the
A function of representing the
The ability to represent the intensity map as a function of the first function and a spatial function that determines the spatially uniform time-varying spatial amplitude change;
The ability to limit the second complex function having an absolute value and phase as a convolution of the first complex function and a Fourier transform of the spatial function determining the spatially homogeneous time-varying spatial amplitude attenuation;
The plurality of intensity maps;
The amplitude of the wavefront to be analyzed,
The absolute value of the second complex function,
The difference between the phase of the wavefront to be analyzed and the phase of the second complex function, and the known amplitude attenuation caused by one of the at least three different amplitude changes to which one of the at least three intensity maps respectively corresponds. A function expressed as a third function of
A function of solving the third function to obtain the amplitude of the wavefront to be analyzed, the absolute value of the second complex function, and the phase between the phase of the wavefront to be analyzed and the phase of the second complex function;
Analysis by adding the phase of the second complex function to the difference between the phase of the wavefront to be analyzed and the phase of the second complex function; A function to acquire the phase of the target wavefront is included.
次に本発明の好ましい実施態様に従った図21Aの機能の実施に適する波面分析システムを説明する部分的に絵で表した簡略部分ブロック図である図21Bを参照する。図21Bに示すように、ここに符号2150で示した波面はレンズ2152によって好ましくはレンズ2152の焦点面に配置された振幅減衰器2154上へ集束される。前記振幅減衰器2154は振幅減衰等の振幅変化を生成し、及び前記減衰器は例えば空間光変調器あるいは一連の異なる部分的に透明な対象物であれぱよい。
Reference is now made to FIG. 21B, which is a partially pictorial simplified partial block diagram illustrating a wavefront analysis system suitable for performing the functions of FIG. 21A in accordance with a preferred embodiment of the present invention. As shown in FIG. 21B, the wavefront designated here 2150 is focused by a
CCD検出器等の検出器上には波面2156を画像形成するために第二レンズ2156が配置されている。前記第二レンズ2156は前記検出器2158がその焦点面中に収まるように配置されることが好ましい。検出器2158の出力は、好ましくは図21Aを参照して前記した機能Cを遂行するデータ保存処理回路2160へと供給される。
A
次に図21A及び21Bの機能及び構造を用いた表面写像システムを説明する部分的に略図化しかつ部分的に絵で表した簡略説明図である図22を参照する。図22に示すように、光あるいは音響エネルギー等の放射ビームが放射源2200から任意的にビームエクスパンダ2202を介して検査対象の表面2206上へ該放射の少なくとも一部を反射するビームスプリッタ2204上へと供給される。検査を受けた表面から反射された前記放射は表面写像波面であり、該波面は振幅及び位相を有し、また前記表面2206に関する情報を含むものである。表面2206上へ入射した前記放射の少なくとも一部は該表面2206から反射され、前記ビームスプリッタ2204を介して伝搬され、及び集束レンズ2208を介して好ましくは放射源2200の画像形成面に配置された振幅減衰器2210上へ集束される。
Reference is now made to FIG. 22 which is a partially schematic and partially pictorial illustration illustrating a surface mapping system using the functions and structures of FIGS. 21A and 21B. As shown in FIG. 22, a beam of radiation, such as light or acoustic energy, on a
前記振幅減衰器2210は例えば空間光変調器あるいは一連の異なる部分的に透明な非空間的に均質な対象物であればよい。前記振幅減衰器2210は該減衰器へ集束された放射の実質的な一部が該減衰器から反射される構造に構成できる。あるいは、前記振幅減衰器2210は該減衰器へ集束された放射の実質的な一部が該減衰器を通して伝搬される構造に構成できる。
The
CCD検出器等の検出器2214上へ面2206を画像形成するように第二レンズ2212が配置される。この第二レンズ2212は検出器2214がその焦点面中に収まるように配置されることが好ましい。符号2215で示した一組の強度マップをその一例とする検出器2214の出力は、好ましくは図21Aを参照して前記した機能Cを遂行するデータ保存処理回路2216へ供給されて表面写像波面の位相及び振幅の少なくとも一方あるいはできれば双方を表示する出力を与えることが好ましい。この出力はさらに処理され、構造変化や前記面の反射性等の前記表面2206に関する情報を取得することが好ましい。
A
本発明の好ましい実施態様によれば、放射源2200から供給された放射ビームは一定の中心波長を有する狭い波長帯域をもち、表面2206から反射された放射の位相を該面2206中の構造変化と該放射の中心波長の逆一次関数である比に基づいて比例させるものである。
According to a preferred embodiment of the present invention, the radiation beam supplied from the
本発明の一実施態様によれば、放射源2200から供給された放射ビームはそれぞれ符号λ1、・・・λnで示した異なる波長を中心とする少なくとも2つの狭い波長帯域を有する。かかる場合、前記面2206から反射された放射はそれぞれ波長λ1、・・・λnを中心とする少なくとも2つの波長成分を有する。
According to one embodiment of the present invention, it has at least two narrow wavelength band centered at different wavelengths as shown in the
前記表面写像波面の位相について少なくとも2つの表示が取得される。それら表示のそれぞれは前記反射された放射の異なる波長成分に対応している。これら少なくとも2つの表示は、前記面中の一定の空間位置における前記写像の数値が該面中の異なる空間位置における写像の数値と前記異なる波長λ1、・・・λnのうちの最大波長分超える場合、2π曖昧性として知られる写像における曖昧性を回避することによって実質的に併合されて面2206の強調写像を可能とする。異なる位置における前記写像の数値の差がすべての波長の掛け算の積よりも小さい場合、前記波長λ1、・・・λnを適切に選択することによってこの曖昧性が取り除かれる。
At least two displays are obtained for the phase of the surface mapped wavefront. Each of these displays corresponds to a different wavelength component of the reflected radiation. These at least two display, the wavelength lambda 1 that value of the mapping at a given spatial location is different the numerical mapping at different spatial locations in said surface in said plane, the maximum wavelength of the · · · lambda n min If it does, it will be merged substantially by avoiding ambiguity in the map known as 2π ambiguity, allowing for enhanced mapping of the
本発明の好ましい実施態様においては、前記振幅減衰器2210は面2206から反射され、及びレンズ2208によってフーリエ変換された放射波面へ複数の異なる空間振幅変化処理を行う。前記複数の異なる空間振幅変化の処理により、複数の異なる振幅変化を受けた変換波面が与えられ、これら波面は続いて検出器2214によって検出される。
In a preferred embodiment of the present invention, the
本発明のさらに他の好ましい実施態様によれば、少なくとも3つの異なる空間振幅変化が振幅減衰器2210によって処理されて少なくとも3つの異なる強度マップ2215が生成される。前記少なくとも3つの強度マップは前記データ保存処理回路2216によって用いられて前記表面写像波面の位相及び振幅の少なくとも一方あるいはできれば双方を表示する出力が取得される。かかる場合、前記データ保存処理回路2216は、分析対象波面(図21A)が表面写像波面である場合、図21Aを参照して前記した機能Cを遂行する。
According to yet another preferred embodiment of the present invention, at least three different spatial amplitude changes are processed by
さらに本発明の好ましい実施態様によれば、放射源2200から供給された放射ビームは複数の異なる波長成分から構成され、これにより表面写像波面中に及び続いて振幅減衰器2210へ衝突する変換波面中に複数の波長成分を与える。かかる場合、前記振幅減衰器は、その反射及び伝搬の少なくとも一方が空間的に変化する対象物であればよい。前記振幅減衰器のこのような空間変化により波長成分のそれぞれについて異なる空間振幅変化が生成され、これにより後に検出器2214によって検出される複数の異なる振幅変化を受けた変換波面を与える。振幅減衰器2210によって生成された振幅減衰は前記異なる波長成分のそれぞれについて異なっていてもよいと認識される。
Further in accordance with a preferred embodiment of the present invention, the radiation beam supplied from
本発明の実施態様によれば、前記表面2206は媒体上の様々に異なる位置のそれぞれにおいて該媒体の高さを選択することによって情報が該媒体中に符号化される該媒体の表面である。かかる場合、データ保存処理回路2216によって与えられた前記表面写像波面の振幅及び位相についての表示を用いて該媒体上へ符号化された情報が取得される。
According to an embodiment of the invention, the
図16−20を参照して前記した処理等の他の処理を振幅減衰が位相操作に代えて行われる本発明方法に従って行うことが可能であると認識される。さらに図15−20を参照して前記されたすべての処理を振幅減衰と位相操作の双方が行われる本発明方法に従って行うことが可能であると認識される。 It will be appreciated that other processes such as those described above with reference to FIGS. 16-20 can be performed according to the method of the present invention in which amplitude attenuation is performed instead of phase manipulation. Further, it will be appreciated that all of the processing described above with reference to FIGS. 15-20 can be performed according to the method of the present invention in which both amplitude attenuation and phase manipulation are performed.
本発明が上記図示及び説明した範囲に限定されないことは当業者によって正当に認識されるところである。本発明には、上記した特徴の組合せ、部分的組合せばかりでなく、当業者が上記開示を読んで思いつく従来技術にはないそれら特徴の変更や変形も含まれる。 It will be appreciated by those skilled in the art that the present invention is not limited to the scope shown and described. The present invention includes not only combinations and partial combinations of the features described above, but also modifications and variations of those features not found in the prior art that those skilled in the art will appreciate upon reading the above disclosure.
Claims (43)
前記位相変化を受けた複数の変換波面の複数の強度マップを得る工程と、
前記分析対象波面の前記振幅及び位相を示す出力を得るために前記複数の強度マップを使用する工程と
を含む波面分析方法。 Obtaining a plurality of converted wavefronts having undergone different phase changes from an analysis target wavefront having amplitude and phase , wherein each converted wavefront comprises a spatial portion that has received one of a plurality of different phase changes. The plurality of different phase changes change over time; and
Obtaining a plurality of intensity maps of a plurality of converted wavefronts subjected to the phase change;
Using the plurality of intensity maps to obtain an output indicating the amplitude and phase of the wavefront to be analyzed.
前記出力を得るには、前記複数の強度マップを、この最初の複数の強度マップよりも少ない、第2の複数の、組み合わされた強度マップ中に組み合わせ、そして前記第2の複数の組み合わされた強度マップの各々から前記分析対象波面の前記位相を示す出力を少なくとも求め、
更に前記出力を組み合わせて前記分析対象波面の位相の強調表示を少なくとも与える
請求項1に記載の波面分析方法。 The step of using comprises using the plurality of intensity maps to obtain an output that at least indicates the phase of the wavefront to be analyzed;
To obtain the output, combine the plurality of intensity maps into a second plurality of combined intensity maps that are less than the first plurality of intensity maps, and the second plurality of combined maps. Obtaining at least an output indicating the phase of the wavefront to be analyzed from each of the intensity maps;
The wavefront analysis method according to claim 1, further comprising providing at least a phase highlighting of the wavefront to be analyzed by combining the outputs.
前記出力を得るには、
前記複数の強度マップを、前記分析対象波面の前記振幅と、前記分析対象波面の前記位相と、前記異なる位相変化を受けた複数の変換波面を特徴付ける位相変化関数と、の関数として表し、
前記分析対象波面の前記振幅と、前記分析対象波面の前記位相と、前記異なる位相変化を受けた複数の変換波面を特徴付ける前記位相変化関数と、の複素関数であって、前記複数の強度マップの各位置における強度が、主として、前記位置における前記複素関数の値と、前記位置における前記分析対象波面の前記振幅及び前記位相と、の関数であること
により特徴付けられる複素関数を規定し、
前記複素関数を前記複数の強度マップの関数として表し、そして
前記複数の強度マップの関数として表された前記複素関数を使用することによって前記位相に対する複数の値を求める
請求項1に記載の波面分析方法。 The step of using comprises using the plurality of intensity maps to obtain an output that at least indicates the phase of the wavefront to be analyzed;
To get the output:
Representing the plurality of intensity maps as a function of the amplitude of the wavefront to be analyzed, the phase of the wavefront to be analyzed, and a phase change function characterizing a plurality of converted wavefronts that have undergone the different phase changes;
A complex function of the amplitude of the wavefront to be analyzed, the phase of the wavefront to be analyzed, and the phase change function characterizing the plurality of converted wavefronts that have undergone the different phase changes, wherein the plurality of intensity maps Defining a complex function characterized by the intensity at each position being primarily a function of the value of the complex function at the position and the amplitude and phase of the wavefront to be analyzed at the position;
The wavefront analysis according to claim 1, wherein the complex function is expressed as a function of the plurality of intensity maps, and the plurality of values for the phase are determined by using the complex function expressed as a function of the plurality of intensity maps. Method.
前記分析対象波面の位相の少なくとも第二階級指示の出力を得るために前記複数の強度マップを使用する工程を含む
請求項1に記載の波面分析方法。 The step of using is
The wavefront analysis method according to claim 1, further comprising: using the plurality of intensity maps to obtain an output of at least a second class instruction of the phase of the wavefront to be analyzed.
請求項1〜4のいずれかに記載の方法。 The method according to claim 1, wherein the wavefront to be analyzed is a surface mapping wavefront obtained by reflecting radiation from a surface.
請求項1〜4のいずれかに記載の方法。 The method according to claim 1, wherein the analysis target wavefront is a target investigation wavefront obtained by transmitting radiation through an object.
前記放射のスペクトル内容を示す出力を得るために前記振幅及び位相を示す前記出力を使用する工程を更に備える
請求項1〜4のいずれかに記載の方法。 The wavefront to be analyzed is a spectral analysis wavefront obtained by impinging radiation on an object;
The method according to any of claims 1 to 4, further comprising using the output indicative of the amplitude and phase to obtain an output indicative of the spectral content of the radiation.
前記情報を得るために前記振幅及び位相を示す前記出力を使用する工程を更に備える 請求項1〜4のいずれかに記載の方法。 The wavefront to be analyzed is a stored data retrieval wavefront obtained by reflecting radiation from a medium having information encoded by selecting the height of the medium at each of a plurality of different locations on the medium;
The method according to claim 1, further comprising using the output indicating the amplitude and phase to obtain the information.
請求項1〜8のいずれかに記載の方法。 The method according to claim 1, wherein the converted wavefront subjected to the different phase change is obtained by interference of the wavefront to be analyzed along a common optical path.
前記分析対象波面に対し1つの変換を適用することによって1つの変換波面を得る工程と、
前記変換波面に対し複数の異なる位相変化を適用することによって異なる位相変化を受けた複数の変換波面を得る工程と
を含む
請求項1〜9のいずれかに記載の方法。 The process of obtaining a plurality of converted wavefronts subjected to different phase changes is as follows:
Obtaining one transformed wavefront by applying one transformation to the wavefront to be analyzed;
Obtaining a plurality of converted wavefronts that have undergone different phase changes by applying a plurality of different phase changes to the converted wavefront.
請求項10に記載の方法。 The several different that the phase change The method of claim 10 caused by applying the position phase change to at least one of a portion of a part with the analyzed wavefront of the conversion wavefront.
前記分析対象波面に対しフーリエ変換を適用することによって1つの変換波面を得る工程、及び前記変換波面に対し複数の異なる位相変化を適用することによって異なる位相変化を受けた複数の変換波面を得る工程、の少なくとも一方と、
前記分析対象波面に対し複数の異なる位相変化を適用することによって異なる位相変化を受けた複数の波面を得る工程と、
前記異なる位相変化を受けた複数の波面に対しフーリエ変換を適用することによって異なる位相変化を受けた複数の変換波面を得る工程と
を備え、
前記複数の異なる位相変化は、位相変化を前記変換波面の一部と前記分析対象波面の一部の少なくとも一方に対し適用することによってもたらされ、
前記複数の異なる位相変化は、少なくとも3つの異なる位相変化を含み、
前記複数の強度マップは、少なくとも3つの強度マップを含み、
前記分析対象波面の前記振幅及び位相の少なくとも一方を示す出力を得るために前記複数の強度マップを使用する工程は、
前記分析対象波面を、前記分析対象波面の前記振幅及び位相と同一の振幅及び位相を有する第1の複素関数として表す工程と、
前記複数の強度マップを、前記第1の複素関数と、前記位相変化を統制する空間関数と、の関数として表す工程と、
絶対値及び位相を持つ第2の複素関数を、前記第1の複素関数と、前記位相変化を統制する前記空間関数のフーリエ変換と、の畳み込み積分として規定する工程と、
前記複数の強度マップの各々を、前記分析対象波面の前記振幅と、前記第2の複素関数の前記絶対値と、前記分析対象波面の前記位相と前記第2の複素関数の前記位相との差と、各々が前記少なくとも3つの強度マップの1つに対応する前記少なくとも3つの異なる位相変化の1つによって生成される既知の位相遅延と、の第3の関数として表す工程と、
前記分析対象波面の前記振幅と、前記第2の複素関数の前記絶対値と、前記分析対象波面の前記位相と前記第2の複素関数の前記位相との差と、を得るために前記第3の関数を解く工程と、
前記第2の複素関数の前記位相を得るために前記第2の複素関数を解く工程と、
前記第2の複素関数の前記位相を、前記分析対象波面の前記位相と前記第2の複素関数の前記位相との差に加えることによって、前記分析対象波面の前記位相を得る工程と
を備える
請求項1〜9のいずれかに記載の方法。 The process of obtaining a plurality of converted wavefronts subjected to different phase changes is as follows:
Obtaining one transformed wavefront by applying a Fourier transform to the wavefront to be analyzed, and obtaining a plurality of transformed wavefronts subjected to different phase changes by applying a plurality of different phase changes to the transformed wavefront And at least one of
Obtaining a plurality of wavefronts that have undergone different phase changes by applying a plurality of different phase changes to the wavefront to be analyzed;
Obtaining a plurality of converted wavefronts subjected to different phase changes by applying a Fourier transform to the plurality of wavefronts subjected to the different phase changes, and
The several different that the phase change is brought about by applying a phase change to at least one of a portion of the analysis target wavefront and part of said conversion wavefront,
The several different that the phase change comprises at least three different phase changes,
The plurality of intensity maps includes at least three intensity maps;
Using the plurality of intensity maps to obtain an output indicative of at least one of the amplitude and phase of the wavefront to be analyzed;
Representing the wavefront to be analyzed as a first complex function having the same amplitude and phase as the amplitude and phase of the wavefront to be analyzed;
Said plurality of intensity maps, a first complex function, a step as a function of the spatial functions, to control the phase change,
A second complex function having an absolute value and phase, the steps of defining a first complex function, as a Fourier transform and, convolution integral of the spatial function governing said phase change,
Each of the plurality of intensity maps includes a difference between the amplitude of the wavefront to be analyzed, the absolute value of the second complex function, and the phase of the wavefront to be analyzed and the phase of the second complex function. And representing as a third function of a known phase delay generated by one of the at least three different phase changes, each corresponding to one of the at least three intensity maps;
To obtain the amplitude of the wavefront to be analyzed, the absolute value of the second complex function, and the difference between the phase of the wavefront to be analyzed and the phase of the second complex function. Solving the function of
Solving the second complex function to obtain the phase of the second complex function;
Obtaining the phase of the analysis target wavefront by adding the phase of the second complex function to a difference between the phase of the analysis target wavefront and the phase of the second complex function. Item 10. The method according to any one of Items 1 to 9.
請求項11〜12のいずれかに記載の方法。 The method according to claim 11 , wherein the phase change is applied to a spatial center of at least one of the converted wavefront and the analysis wavefront.
前記異なる位相変化を受けた複数の変換波面は、前記分析対象波面及び分析対象波面に対し1つの変換を適用することによって得られた1つの変換波面、の少なくとも一方の複数の異なる波長成分に対し、1つの位相変化を適用することによって得られる
請求項1〜13のいずれかに記載の方法。 The analysis target wavefront has a plurality of different wavelength components, and the plurality of converted wavefronts subjected to the different phase changes were obtained by applying one transformation to the analysis target wavefront and the analysis target wavefront one conversion wavefronts, the relative at least one of the plurality of different wavelength components, the method according to any one of claims 1 to 13, obtainable by applying one of the phase change.
前記異なる位相変化を受けた複数の変換波面は、前記分析対象波面、及びこの分析対象波面に対し1つの変換を適用することによって得られた1つの変換波面、の少なくとも一方の複数の異なる偏光成分に対し1つの位相変化を適用することによって得られる
請求項1〜13のいずれかに記載の方法。 The analysis target wavefront has a plurality of different polarization components, and the plurality of converted wavefronts subjected to the different phase changes are obtained by applying a single transformation to the analysis target wavefront and the analysis target wavefront. the method according to any one of claims 1 to 13, obtainable by applying one of the phase change for one conversion wavefronts, at least one polarization component different that is.
前記異なる位相変化を受けた複数の変換波面に対し1つの変換を適用する工程を含む 請求項1〜15のいずれかに記載の方法。 Obtaining a plurality of intensity maps of a plurality of converted wavefronts subjected to the different phase changes,
The method according to any one of claims 1 to 15 including the step of applying a single transformation on a plurality of converted wave having received the different phase changes.
前記複数の強度マップを、前記分析対象波面の、少なくとも一方が未知である前記振幅及び位相の少なくとも1つの数学的関数として表す工程と、
前記少なくとも1つの数学的関数を使用して前記振幅及び位相の少なくとも一方を示す出力を得る工程と
を含む
請求項1,4〜11及び14〜16のいずれかに記載の方法。 Using the plurality of intensity maps to obtain an output indicative of at least one of the amplitude and phase of the wavefront to be analyzed;
Representing the plurality of intensity maps as at least one mathematical function of the amplitude and phase for which at least one of the wavefronts to be analyzed is unknown;
The method of any of claims 1,4~ 11 and 14 to 16 and a step of obtaining an output indicating at least one of the amplitude and phase by using the at least one mathematical function.
前記分析対象波面に対し1つの変換を適用することによって1つの変換波面を得る工程、及びこの変換波面に対し複数の異なる位相及び振幅変化を適用することによって異なる位相及び振幅変化を受けた複数の変換波面を得る工程、の少なくとも一方と、
前記分析対象波面に対し複数の異なる位相及び振幅変化を適用することによって異なる位相及び振幅変化を受けた複数の変換波面を得る工程と、
前記異なる位相及び振幅変化を受けた複数の変換波面に対し1つの変換を適用することによって異なる位相及び振幅変化を受けた複数の変換波面を得る工程と
を含む
請求項1〜9,11及び14〜16のいずれかに記載の方法。 Obtaining a plurality of converted wavefronts subjected to the different phase changes,
Obtaining one transformed wavefront by applying one transformation to the wavefront to be analyzed, and applying a plurality of different phase and amplitude changes to the transformed wavefront At least one of obtaining a converted wavefront;
Obtaining a plurality of converted wavefronts subjected to different phase and amplitude changes by applying a plurality of different phase and amplitude changes to the wavefront to be analyzed;
It claims 1-9 comprising obtaining a plurality of transformed wavefronts that received different phase and amplitude changes by applying the different phases and a plurality of conversion wavefronts one conversion to that received amplitude change, 11 and 14 The method in any one of -16 .
前記複数の強度マップを得る工程は
また、前記位相変化を受けた変換波面を前記少なくとも2つの波長成分に従って分割して前記位相変化を受けた変換波面の少なくとも2つの波長成分を得ると共に、各組が前記位相変化を受けた変換波面の前記少なくとも2つの波長成分の異なるものに対応した少なくとも2組の強度マップを得るための工程を含み、そして
前記分析対象波面の前記位相を少なくとも示す出力を得るために前記複数の強度マップを使用する工程は、
前記分析対象波面の前記位相を示す出力を、前記少なくとも2組の強度マップの各々から得る工程と、
前記出力を組み合わせて前記分析対象波面の位相の、2π曖昧性のない強調表示を与える工程と
を含む
請求項1〜18のいずれかに記載の方法。 The wavefront to be analyzed has at least two wavelength components;
The step of obtaining the plurality of intensity maps also divides the converted wavefront subjected to the phase change according to the at least two wavelength components to obtain at least two wavelength components of the converted wavefront subjected to the phase change. Obtaining at least two sets of intensity maps corresponding to different ones of the at least two wavelength components of the converted wavefront subjected to the phase change, and obtaining an output at least indicative of the phase of the wavefront to be analyzed Using the plurality of intensity maps for:
Obtaining an output indicative of the phase of the wavefront to be analyzed from each of the at least two sets of intensity maps;
19. A method according to any one of claims 1 to 18 , comprising combining the outputs to provide a 2π unambiguous highlight of the phase of the wavefront to be analyzed.
前記複数の異なる位相変化を受けた変換波面を得る工程は、
前記分析対象波面に対し、この分析対象波面の伝播の方向に垂直な次元でなされる1次元フーリエ変換を適用することによって、前記伝播の方向に垂直な前記次元の1つの変換波面の少なくとも1つの1次元成分を得る工程と、
前記少なくとも1つの1次元成分の各々に対し、複数の異なる位相変化を適用することによって、複数の異なる位相変化を受けた変換波面の少なくとも1つの1次元成分を得る工程と
を含み、
前記複数の強度マップは、前記分析対象波面の前記少なくとも1つの1次元成分の前記振幅及び位相の少なくとも一方を示す出力を得ることに使用される
請求項1〜9,11〜15,18及び19のいずれかに記載の方法。 The wavefront to be analyzed has at least one one-dimensional component;
Obtaining a converted wavefront subjected to the plurality of different phase changes,
Applying to the wavefront to be analyzed a one-dimensional Fourier transform made in a dimension perpendicular to the direction of propagation of the wavefront to be analyzed, thereby providing at least one converted wavefront of the dimension perpendicular to the direction of propagation. Obtaining a one-dimensional component;
Obtaining at least one one-dimensional component of the converted wavefront subjected to a plurality of different phase changes by applying a plurality of different phase changes to each of the at least one one-dimensional component;
It said plurality of intensity maps, claim 1~9,11~ 15 that is used to obtain an output indicating at least one of the amplitude and phase of the at least one one-dimensional component of the analyzed wavefront, 18 and 19 The method in any one of.
各々が異なる波長を中心とした少なくとも2つの狭帯域を有して、
前記分析対象波面内の少なくとも2つの波長成分と、前記分析対象波面の前記位相の少なくとも2つの指示とを与え、
これにより前記2つの狭帯域の中心がある前記異なる波長の大きい方を超える前記マッピング中の曖昧性を回避して、前記放射が衝突している被衝突要素の特徴の強調されたマッピングを可能にし、
そして前記特徴は、表面、厚さの幾何学的変化及び前記要素の幾何学的変化の少なくとも1つを含んでいる
請求項5又は6のいずれかに記載の方法。 The radiation is
Each having at least two narrow bands centered on different wavelengths,
Providing at least two wavelength components in the wavefront to be analyzed and at least two indications of the phase of the wavefront to be analyzed;
This avoids ambiguity in the mapping beyond the larger of the two different wavelengths with the two narrowband centers, allowing an enhanced mapping of the features of the impacted element that the radiation is colliding with. ,
7. A method according to claim 5 or 6, wherein the features include at least one of a surface, a thickness geometric change and a geometric change of the element.
前記位相変化を受けた複数の変換波面の複数の強度マップを与える強度マップ発生器と、
前記分析対象波面の前記振幅及び位相を示す出力を得るために前記複数の強度マップを使用する強度マップ利用器と
を含む波面分析装置。 A wavefront converter for providing a plurality of converted wavefronts subjected to different phase changes from a wavefront to be analyzed having an amplitude and a phase, wherein each of the converted wavefronts receives one of a plurality of different phase changes. A wavefront converter having a portion, wherein the plurality of different phase changes change over time ;
An intensity map generator for providing a plurality of intensity maps of a plurality of converted wavefronts subjected to the phase change;
An intensity map utilization device that uses the plurality of intensity maps to obtain an output indicating the amplitude and phase of the wavefront to be analyzed.
前記複数の強度マップを、この最初の複数の強度マップよりも少ない、第2の複数の、組み合わされた強度マップ中に組み合わせる強度コンバイナと、
前記第2の複数の組み合わされた強度マップの各々から前記分析対象波面の前記位相関数を示す出力を少なくとも与える指示プロバイダと、
前記出力を組み合わせて前記分析対象波面の位相の強調表示を少なくとも与える強化指示プロバイダと
を含む
請求項22に記載の波面分析装置。 The intensity map utilization device is:
An intensity combiner that combines the plurality of intensity maps into a second plurality of combined intensity maps that is less than the first plurality of intensity maps;
An indication provider that at least provides an output indicative of the phase function of the wavefront to be analyzed from each of the second plurality of combined intensity maps;
The wavefront analysis apparatus according to claim 22 , further comprising: an enhancement instruction provider that combines the outputs to at least provide a phase highlighting of the wavefront to be analyzed.
前記複数の強度マップを、前記分析対象波面の前記振幅と、前記分析対象波面の前記位相と、前記異なる位相変化を受けた複数の変換波面を特徴付ける位相変化関数と、の関数として表す強度マップ表現器と、
前記分析対象波面の前記振幅と、前記分析対象波面の前記位相と、前記異なる位相変化を受けた複数の変換波面を特徴付ける前記位相変化関数と、の複素関数であって、前記複数の強度マップの各位置における強度が、主として、前記位置における前記複素関数の値と、前記位置における前記分析対象波面の前記振幅及び前記位相と、の関数であることにより特徴付けられる複素関数を規定する複素関数規定器と、
前記複素関数を前記複数の強度マップの関数として表す複素関数表現器と、
前記複数の強度マップの関数として表された前記複素関数を使用することによって前記位相に対する複数の値を求める位相獲得器と
を含む
請求項22に記載の波面分析装置。 The intensity map utilization device is:
Intensity map representation representing the plurality of intensity maps as a function of the amplitude of the wavefront to be analyzed, the phase of the wavefront to be analyzed, and a phase change function characterizing the plurality of transformed wavefronts that have undergone the different phase changes. And
A complex function of the amplitude of the wavefront to be analyzed, the phase of the wavefront to be analyzed, and the phase change function characterizing the plurality of converted wavefronts that have undergone the different phase changes, wherein the plurality of intensity maps Complex function definition that defines a complex function characterized by the intensity at each position being primarily a function of the value of the complex function at the position and the amplitude and phase of the wavefront to be analyzed at the position And
A complex function expression representing the complex function as a function of the plurality of intensity maps;
The wavefront analyzer according to claim 22 , further comprising: a phase acquirer that obtains a plurality of values for the phase by using the complex function expressed as a function of the plurality of intensity maps.
請求項22に記載の波面分析装置。 The wavefront analysis apparatus according to claim 22 , wherein the intensity map utilization unit uses the plurality of intensity maps to obtain an output of at least a second class instruction of the phase of the wavefront to be analyzed.
表面からの放射を反射することによって前記表面マッピング波面を得る波面獲得器を備える
請求項22〜25のいずれかに記載の波面分析装置。 The wavefront to be analyzed is a surface mapping wavefront;
The wavefront analyzer according to any one of claims 22 to 25 , further comprising a wavefront acquirer that obtains the surface mapping wavefront by reflecting radiation from a surface.
前記対象物を通して放射を透過させることによって前記対象調査波面を得る波面獲得器を備える
請求項22〜25のいずれかに記載の波面分析装置。 The analysis target wavefront is a target survey wavefront,
The wavefront analyzer according to any one of claims 22 to 25 , further comprising a wavefront acquirer that obtains the target investigation wavefront by transmitting radiation through the object.
放射を対象物に衝突させることによって前記スペクトル分析波面を得る波面獲得器と、
前記放射のスペクトル内容を示す出力を得るために前記振幅及び位相を示す前記出力を使用する位相及び振幅利用器と
を備える
請求項22〜25のいずれかに記載の波面分析装置。 The wavefront to be analyzed is a spectral analysis wavefront;
A wavefront acquirer for obtaining said spectral analysis wavefront by impinging radiation on an object;
The wavefront analyzer according to any one of claims 22 to 25 , further comprising: a phase and amplitude user that uses the output indicating the amplitude and phase to obtain an output indicating the spectral content of the radiation.
前記媒体上の複数の異なる位置のそれぞれにおける前記媒体の高さを選択することによって符号化された情報を有する前記媒体からの放射を反射することによって前記保存データ検索波面を得る波面獲得器と、
前記情報を得るために前記振幅及び位相を示す前記出力を使用する位相及び振幅利用器と
を備える
請求項22〜25のいずれかに記載の波面分析装置。 The analysis target wavefront is a stored data retrieval wavefront,
A wavefront acquirer that obtains the stored data retrieval wavefront by reflecting radiation from the medium having information encoded by selecting a height of the medium at each of a plurality of different locations on the medium;
The wavefront analyzer according to any one of claims 22 to 25 , comprising: a phase and amplitude user that uses the output indicating the amplitude and phase in order to obtain the information.
請求項22〜29のいずれかに記載の波面分析装置。 Said wavefront transformer, the different conversion wavefront subjected to the phase change, the wavefront analyzer according to any one of claims 22-29 to provide the interference of the analyte wavefront along a common optical path.
前記分析対象波面に対し1つの変換を適用することによって1つの変換波面を得る変換適用器と、
前記変換波面に対し複数の異なる位相変化を適用することによって異なる位相変化を受けた複数の変換波面を得る位相変化適用器と
を含む
請求項22〜30のいずれかに記載の波面分析装置。 The wavefront converter is
A transformation applicator that obtains one transformed wavefront by applying one transformation to the wavefront to be analyzed;
The wavefront analyzer according to any one of claims 22 to 30 , further comprising: a phase change applicator that obtains a plurality of converted wavefronts that have received different phase changes by applying a plurality of different phase changes to the converted wavefront.
請求項31に記載の波面分析装置。 The several different that the phase change, the wavefront analyzer according to claim 31 caused by applying a phase change to a portion of at least one of a portion between said analyte wavefront of the conversion wavefront.
前記分析対象波面に対しフーリエ変換を適用することによって1つの変換波面を得る変換適用器、及び前記変換波面に対し複数の異なる位相変化を適用することによって異なる位相変化を受けた複数の変換波面を得る位相変化適用器、の少なくとも一方を備えるか、あるいは
前記分析対象波面に対し複数の異なる位相変化を適用することによって異なる位相変化を受けた複数の波面を得る位相変化適用器と、
前記異なる位相変化を受けた複数の波面に対しフーリエ変換を適用することによって異なる位相変化を受けた複数の変換波面を得る変換適用器と
を備え、
前記複数の異なる位相変化は、位相変化を、前記変換波面の一部と前記分析対象波面の一部の少なくとも一方に対し適用することによってもたらされ、
前記複数の異なる位相変化は、少なくとも3つの異なる位相変化を含み、
前記複数の強度マップは、少なくとも3つの強度マップを含み、
前記強度マップ利用器は、
前記分析対象波面を、前記分析対象波面の前記振幅及び位相と同一の振幅及び位相を有する第1の複素関数として表す波面表現器と、
前記複数の強度マップを、前記第1の複素関数と、前記位相変化を統制する空間関数と、の関数として表す第1の強度マップ表現器と、
絶対値及び位相を持つ第2の複素関数を、前記第1の複素関数と、前記位相変化を統制する前記空間関数のフーリエ変換と、の畳み込み積分として規定する複素関数規定器と、
前記複数の強度マップの各々を、前記分析対象波面の前記振幅と、前記第2の複素関数の前記絶対値と、前記分析対象波面の前記位相と前記第2の複素関数の前記位相との差と、各々が前記少なくとも3つの強度マップの1つに対応する前記少なくとも3つの異なる位相変化の1つによって生成される既知の位相遅延と、の第3の関数として表す第2の強度マップ表現器と、
前記分析対象波面の前記振幅と、前記第2の複素関数の前記絶対値と、前記分析対象波面の前記位相と前記第2の複素関数の前記位相との差と、を得るために前記第3の関数を解く第1の関数解答器と、
前記第2の複素関数の前記位相を得るために前記第2の複素関数を解く第2の関数解答器と、
前記第2の複素関数の前記位相を、前記分析対象波面の前記位相と前記第2の複素関数の前記位相との差に加えることによって、前記分析対象波面の前記位相を得る位相獲得器と
を備える
請求項22〜30のいずれかに記載の波面分析装置。 The wavefront converter is
A conversion applicator that obtains one converted wavefront by applying Fourier transform to the wavefront to be analyzed, and a plurality of converted wavefronts that have undergone different phase changes by applying a plurality of different phase changes to the converted wavefront. A phase change applicator that obtains a plurality of wavefronts having different phase changes by applying a plurality of different phase changes to the wavefront to be analyzed,
A transformation applicator for obtaining a plurality of transformed wavefronts subjected to different phase changes by applying a Fourier transform to the plurality of wavefronts subjected to the different phase changes, and
The several different that the phase change is effected by a phase change, is applied to at least one of a portion of a part with the analyzed wavefront of the conversion wavefront,
The several different that the phase change comprises at least three different phase changes,
The plurality of intensity maps includes at least three intensity maps;
The intensity map utilization device is:
A wavefront representer that represents the wavefront to be analyzed as a first complex function having the same amplitude and phase as the amplitude and phase of the wavefront to be analyzed;
It said plurality of intensity maps, a first complex function, and spatial function governing said phase change, a first intensity map renderer expressed as a function of,
A second complex function having an absolute value and phase, and the first complex function, and complex function definer which defines as a Fourier transform and, convolution integral of the spatial function governing said phase change,
Each of the plurality of intensity maps includes a difference between the amplitude of the wavefront to be analyzed, the absolute value of the second complex function, and the phase of the wavefront to be analyzed and the phase of the second complex function. A second intensity map representation that represents as a third function each of the known phase delays generated by one of the at least three different phase changes, each corresponding to one of the at least three intensity maps When,
To obtain the amplitude of the wavefront to be analyzed, the absolute value of the second complex function, and the difference between the phase of the wavefront to be analyzed and the phase of the second complex function. A first function solver that solves the function of
A second function solver for solving the second complex function to obtain the phase of the second complex function;
Adding a phase of the second complex function to a difference between the phase of the analysis target wavefront and the phase of the second complex function to obtain the phase of the analysis target wavefront; The wavefront analyzer according to any one of claims 22 to 30 .
請求項32又は33のいずれかに記載の波面分析装置。 The phase change, the wavefront analyzer according to any one of claims 32 or 33 is applied to at least one of the spatial center of the analyzed wavefront and the conversion wavefront.
請求項22〜30のいずれかに記載の波面分析装置。 It said plurality of conversion wavefront undergo different phase changes, claims 22 to include a plurality of wavefronts with at least time-varying phase that is changing a phase change function by the phase changer to be applied to the analyzed wavefront 30. The wavefront analyzer according to any one of 30 .
複数の異なる波長成分を有し、そして
前記波面変換器は、前記分析対象波面、及び前記分析対象波面に対し1つの変換を適用する変換適用器によって得られた1つの変換波面、の少なくとも一方の複数の異なる波長成分に対し1つの位相変化を適用することによって、前記異なる位相変化を受けた複数の変換波面を得る
請求項22〜34のいずれかに記載の波面分析装置。 The wavefront to be analyzed is
A plurality of different wavelength components, and the wavefront converter is at least one of the analysis wavefront and a conversion wavefront obtained by a conversion applicator that applies a conversion to the analysis wavefront. The wavefront analyzer according to any one of claims 22 to 34 , wherein a plurality of converted wavefronts subjected to the different phase changes are obtained by applying one phase change to a plurality of different wavelength components.
前記波面変換器は、前記分析対象波面、及びこの分析対象波面に対し1つの変換を適用する変換適用器によって得られた1つの変換波面、の少なくとも一方の複数の異なる偏光成分に対し1つの位相変化を適用することによって得られる
請求項22〜34のいずれかに記載の波面分析装置。 The target wavefront has a plurality of different polarization components, and the wavefront transformer is a transform obtained by the target wavefront and a transform applicator that applies a transform to the target wavefront. The wavefront analyzer according to any one of claims 22 to 34 , which is obtained by applying one phase change to a plurality of different polarization components of at least one of the wavefronts .
前記異なる位相変化を受けた複数の変換波面に対し1つの変換を適用する第2の変換適用器を含む
請求項22〜37のいずれかに記載の波面分析装置。 The intensity map generator is
The wavefront analyzer according to any one of claims 22 to 37 , further comprising a second conversion applicator that applies one conversion to the plurality of converted wavefronts that have undergone the different phase changes.
前記複数の強度マップを、前記分析対象波面の、少なくとも一方が未知である前記振幅及び位相の少なくとも1つの数学的関数として表す強度マップ表現器と、
前記少なくとも1つの数学的関数を使用して前記振幅及び位相の少なくとも一方を示す出力を得る関数解答器と
を含む
請求項22,25〜32及び35〜38のいずれかに記載の波面分析装置。 The intensity map utilization device is:
An intensity map representer representing the plurality of intensity maps as at least one mathematical function of the amplitude and phase, at least one of the wavefronts of analysis being unknown;
Wavefront analyzer according to any one of claims 22, 25-32 and 35-38 including a function solver that using the at least one mathematical function to obtain an output indicating at least one of said amplitude and phase.
前記分析対象波面に対し1つの変換を適用することによって1つの変換波面を得る変換適用器、及びこの変換波面に対し複数の異なる位相及び振幅変化を適用することにより異なる位相及び振幅変化を受けた複数の変換波面を得る位相及び振幅変化適用器、の少なくとも1つを含むか、あるいは
前記分析対象波面に対し複数の異なる位相及び振幅変化を適用することによって異なる位相及び振幅変化を受けた複数の変換波面を得る位相及び振幅変化適用器と、
前記異なる位相及び振幅変化を受けた複数の変換波面に対し1つの変換を適用することによって異なる位相及び振幅変化を受けた複数の変換波面を得る変換適用器と
を含む
請求項22〜30,32及び36〜38のいずれかに記載の波面分析装置。 The wavefront converter is
A conversion applicator that obtains one converted wavefront by applying one conversion to the wavefront to be analyzed, and a different phase and amplitude change by applying a plurality of different phase and amplitude changes to the converted wavefront A plurality of phase and amplitude change applicators for obtaining a plurality of converted wavefronts, or a plurality of phase and amplitude changes applied by applying a plurality of different phase and amplitude changes to the wavefront to be analyzed. A phase and amplitude change applicator to obtain a converted wavefront;
It claims 22-30 comprising conversion applier to obtain a plurality of conversion wavefront received a different phase and amplitude changes by applying the different phase and amplitude changes the received plurality of single conversion to convert wavefronts, 32 wavefront analyzer according to any one of and 36-38.
前記強度マップ発生器はまた、前記位相変化を受けた変換波面を前記少なくとも2つの波長成分に従って分割することによって前記位相変化を受けた変換波面の少なくとも2つの波長成分を得た後、各組が前記位相変化を受けた変換波面の前記少なくとも2つの波長成分の異なるものに対応した少なくとも2組の強度マップを得る波面分割器を含み、そして
前記強度マップ利用器は、前記分析対象波面の前記位相を示す出力を、前記少なくとも2組の強度マップの各々から得ると共に、前記出力を組み合わせて前記分析対象波面の位相の、2π曖昧性のない強化された指示を与える位相獲得器を含む
請求項22〜40のいずれかに記載の波面分析装置。 The wavefront to be analyzed has at least two wavelength components;
The intensity map generator also obtains at least two wavelength components of the converted wavefront subjected to the phase change by dividing the converted wavefront subjected to the phase change according to the at least two wavelength components. A wavefront divider that obtains at least two sets of intensity maps corresponding to different ones of the at least two wavelength components of the converted wavefront subjected to the phase change, and the intensity map utilization unit includes the phase of the wavefront to be analyzed. an output indicative of, along with obtaining from each of said at least two sets of intensity maps, claim including a phase obtainer that gives the phase of the analyzed wavefront combining the output, 2 [pi ambiguity without enhanced instruction 22 40. The wavefront analyzer according to any of 40 .
前記波面変換器は、
前記分析対象波面に対し、この分析対象波面の伝播の方向に垂直な次元でなされる1次元フーリエ変換を適用することによって、前記伝播の方向に垂直な前記次元の1つの変換波面の少なくとも1つの1次元成分を得る変換適用器と、
前記少なくとも1つの1次元成分の各々に対し、複数の異なる位相変化を適用することによって、異なる位相変化を受けた複数の変換波面の少なくとも1つの1次元成分を得る位相変化適用器と
を含み、
前記強度マップ利用器は、前記分析対象波面の前記少なくとも1つの1次元成分の前記振幅及び位相の少なくとも一方を示す出力を得るものである
請求項22〜30,32〜34,36〜37,40及び41のいずれかに記載の波面分析装置。 The wavefront to be analyzed has at least one one-dimensional component;
The wavefront converter is
Applying to the wavefront to be analyzed a one-dimensional Fourier transform made in a dimension perpendicular to the direction of propagation of the wavefront to be analyzed, thereby providing at least one converted wavefront of the dimension perpendicular to the direction of propagation. A transformation applicator for obtaining a one-dimensional component;
Applying a plurality of different phase changes to each of the at least one one-dimensional component to obtain at least one one-dimensional component of a plurality of converted wavefronts subjected to different phase changes; and
The intensity map utilization device obtains an output indicating at least one of the amplitude and phase of the at least one one-dimensional component of the wavefront to be analyzed. 22 to 30 , 32 to 34 , 36 to 37 , 40 42. The wavefront analyzer according to any one of 41 and 41 .
これにより前記2つの狭帯域の中心がある前記異なる波長の大きい方を超える前記マッピング内での曖昧性を回避して、前記放射が衝突している被衝突要素の特徴の強化されたマッピングを可能にし、
そして前記特徴は、表面、厚さの幾何学的変化及び前記要素の幾何学的変化の少なくとも1つを含んでいる
請求項26〜27のいずれかに記載の波面分析装置。 The radiation has at least two narrow bands, each centered on a different wavelength, and provides at least two wavelength components in the wavefront to be analyzed and at least two indications of the phase of the wavefront to be analyzed. ,
This allows for an enhanced mapping of the characteristics of the impacted elements that the radiation is colliding by avoiding ambiguity in the mapping beyond the larger of the different wavelengths with the two narrowband centers. West,
The wavefront analyzer according to any one of claims 26 to 27 , wherein the feature includes at least one of a surface, a geometric change in thickness, and a geometric change in the element.
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